Problème de tarification sur un réseau

par Fabien Cirinei

Thèse de doctorat en Informatique. Automatique et informatique des systèmes industriels et humains

Sous la direction de Gilles Savard et de Frédéric Semet.

Soutenue en 2007

à Valenciennes en cotutelle avec l'Ecole polytechnique de Montréal .


  • Résumé

    Dans cette thèse, nous étudions le problème de la détermination d'un ensemble de tarifs optimaux sur des arcs d'un réseau multi produits. Plus précisément, nous étudions la situation où un agent (meneur) cherche à maximiser ses revenus en déterminant les tarifs sur un sous-ensemble d'arcs d'un réseau, en tenant compte de la réaction des usagers (suiveurs) qui souhaitent acheminer à moindre coût un ensemble de produits sur le réseau. Ce processus de décision séquentiel et non coopératif peut être modélisé comme un programme mathématique à deux niveaux. Tout d'abord, nous proposons une méthode exacte basée sur une énumération intelligente des solutions du problème du suiveur. Les améliorations que nous avons apportées à cette énumération ont permis de définir de nouvelles bornes supérieures sur le revenu du meneur. Les résultats numériques mettent en évidence l'amélioration des performances de cette méthode en particulier sur les instances où les tarifs sont non contraints. D'autre part, nous avons développé un algorithme de recherche locale qui a été intégré au sein d'une méthode de recherche avec tabous pour la résolution du problème de tarification sur un réseau. Elle exploite la structure de réseau sous-jacente au problème du suiveur pour explorer de façon efficace l'espace des solutions. Cette méthode fournit des solutions situées à moins de 1\% des solutions optimales en des temps de calcul très courts. Soulignons que l'efficacité de nos méthodes de résolution pour le problème de tarification sur un réseau repose sur la résolution du problème d'optimisation inverse. Ce problème permet de déterminer les tarifs maximisant le revenu du meneur et engendrant une réaction du suiveur connue. Une méthode de génération de colonnes est proposée pour résoudre efficacement ce problème et améliorer l'évaluation des solutions du problème du suiveur

  • Titre traduit

    Tariff setting problems on networks


  • Résumé

    This thesis is concerned with the problem of identifying optimal tolls over a multicommodity network. More precisely, we are interested in the situation whereby an economic agent, called the "Leader", seeks to maximize network revenue by imposing tolls on a subset of arcs, while taking into account the reaction of network users, called "Followers", who strive to transport products over the network at minimal cost. We first propose an exact method based on a clever enumeration of the Follower's problem solutions. Improvements to the enumeration process also allow to identify better upper bounds on the Leader's revenue. Numerical results illustrate the performance of this approach, especially on instances where tolls are unconstrained. Secondly, we present a local search algorithm and describe its integration into a tabu-search method. This algorithm exploits the underlying structure of the Follower's problem to more efficiently explore the solution space. The tabu-search method is shown to provide near-optimal (less than 1 %) solutions within a very short computation time. The great efficiency of our methods is achieved through the solution of an inverse optimization problem. This formulation allows to quickly identify an optimal toll scheme given a known Follower's reaction. A column-generation approach is proposed to adress this problem and obtain better Follower's problem solutions

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 1 vol. (VIII-137 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 127-132

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis. Service commun de la documentation. Site du Mont Houy.
  • Disponible sous forme de reproduction pour le PEB
  • Cote : 900421 TH
  • Bibliothèque : Université de Valenciennes et du Hainaut-Cambrésis. Service commun de la documentation. Site du Mont Houy.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 900422 TH
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.