Problèmes de tournées de véhicules périodiques avec contraintes de sécurité ou de qualité de service

par Julien Michallet

Thèse de doctorat en Optimisation et Sûreté des Systèmes

Sous la direction de Lionel Amodeo et de Christian Prins.

Soutenue le 15-11-2013

à Troyes , dans le cadre de Ecole doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube) , en partenariat avec Nexxtep Technologies (entreprise) .

Le président du jury était Bernard Grabot.

Le jury était composé de Lionel Amodeo, Christian Prins, Bernard Grabot, Dominique Feillet, Marc Sevaux, Ngueveu Sandra Ulrich, Farouk Yalaoui.

Les rapporteurs étaient Dominique Feillet, Marc Sevaux.


  • Résumé

    Cette thèse aborde le problème de tournées de véhicules périodiques (PVRP) lorsqu'il est appliqué au transport de marchandises convoitables. Des contraintes spécifiques relatives à la sécurité du convoi doivent être définies.Le problème de tournées de véhicules périodiques avec dispersion des instants de service (PVRPTS) est alors décrit puis modélisé mathématiquement. Le but est de servir un ensemble de clients sur plusieurs jours en respectant un degré de variation définit dans les heures de service. Le modèle obtenu est discuté et deux heuristiques constructives sont proposées et évaluées pour sa résolution.Une recherche locale itérée avec redémarrages (MS-ILS) est proposée pour ce problème. Les résultats obtenus montrent que cette méthode surpasse les deux précédentes sur toutes les instances de test. Elle est ensuite évaluée sur un problème plus classique de la littérature : le problème de tournées de véhicules avec fenêtres horaires souples (VRPSTW) et s'avère très compétitive, produisant de nouvelles meilleures solutions.La MS-ILS est ensuite transposée au problème de tournées de véhicules régulières (ConVRP). Contrairement au PVRPTS, il s'agit dans le ConVRP de servir régulièrement des clients aux demandes intermittentes. La méthode montre une flexibilité remarquable et produit de bons résultats.Pour finir, les développements effectués chez Nexxtep Technologies sont présentés. Ils comprennent la conception d'un logiciel commercial pour l'optimisation de tournées de véhicules et l'implémentation des méthodes développées

  • Titre traduit

    Periodic vehicle routing problem with security constraints or quality of service requirements


  • Résumé

    This thesis is dedicated to the periodic vehicle routing problem when applied to the transportation of valuable goods. Specifics constraints have to be defined to ensure the security of the convoy.The periodic vehicle routing problems with time spread constraints on services (PVRPTS) is defined and a mathematical model is given. The goal is to serve a set of customers over several days such that their visit times differ by a minimum amount. The depicted model is discussed and two constructive heuristics are designed and assessed.A Multi-start iterated local search (MS-ILS) is proposed to solve this problem. The results shows that the method outperform the two previous heuristics. For the sake of comparison with previous approaches, the MS-ILS is evaluated on a more classical problem : the vehicle routing problem with soft time windows (VRPSTW). The method proves to be very competitive, producing new best known solutions.The MS-ILS is then adapted to solve the consistent vehicle routing problem (ConVRP). Unlike the PVRPTS, the goal of the ConVRP is to deliver customers with intermittent demands with regularity in terms of service times and drivers. The method demonstrate his flexibility and produce good results. Finally, the developments performed at Nexxtep Technologies are depicted. They encompass commercial-software design and implementation of the proposed methods


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