L'isolation thermique de la caisse des véhicules utilisés dans le transport sous température dirigée est un élément critique tant pour la qualité de la chaîne du froid que pour la consommation énergétique de ces véhicules. Son efficacité est caractérisée par le coefficient d'isolation global ("coefficient K"), qui tend à augmenter au cours du temps en raison du vieillissement de la caisse. Cette thèse présente les résultats de travaux réalisés selon trois approches complémentaires pour comprendre le vieillissement. Des résultats de campagnes d'essais expérimentaux ont été confrontés à des résultats produits par des méthodes du monde de la science des données pour conforter des efforts de modélisation physique. Les expériences ont consisté à réaliser des mesures du coefficient K d'engins prototypes après leur fabrication et d'engins en service depuis 12 ans. Ceci a permis d'évaluer l'impact du groupe frigorifique et de quantifier la différence entre les nouveaux engins et leurs prototypes. Par ailleurs, les performances thermiques et énergétiques d'un nouveau type d’engin construit avec des panneaux sandwich ayant des inserts sous vide dans les parois ont été déterminées. La disponibilité d'un grand nombre de données stockées dans les bases de données Datafrig® du Cemafroid permet d'étudier le phénomène de vieillissement par une approche centrée sur les données. Les données ont été analysées statistiquement en utilisant des concepts simples de densité de probabilité et des techniques d'intelligence artificielle. Un modèle numérique de vieillissement a été développé à partir d’un algorithme de forêt aléatoire : il permet de prédire le vieillissement avec une erreur inférieure à 6%. Enfin, un modèle physique 1D a été développé afin de comprendre le phénomène de vieillissement d'un point de vue thermique. Ce modèle reproduit les performances d'isolation initiales (K_p et K_0) d'un véhicule frigorifique et permet de simuler le vieillissement du véhicule après 12 ans de vie.