Ordonnancement des trains dans une gare complexe et à forte densité de circulation

par Lijie Bai

Thèse de doctorat en Génie industriel

Sous la direction de Emmanuel Castelain et de Thomas Bourdeaud'huy.

Soutenue le 28-08-2015

à l'Ecole centrale de Lille , dans le cadre de École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Châtenay-Malabry, Hauts de Seine) , en partenariat avec Laboratoire de Modélisation et de Management des Organisations (Villeneuve d'Ascq, Nord) (laboratoire) et de Laboratoire de Modélisation et de Management des Organisations (laboratoire) .

Le président du jury était Frédéric Semet.

Le jury était composé de Ouajdi Korbaa.

Les rapporteurs étaient Saïd Hanafi, Joaquin Rodriguez, Louis-Martin Rousseau.


  • Résumé

    Cette thèse porte sur l'ordonnancement des trains dans les gares complexes en forte densité de circulation. L'objet se situe à la réalisation d'un outil pour aider les managers de la gare à générer un tableau des horaires sans-conflits dans un journée. Le management des circulations ferroviaires dans la gare demande l'ordonnancement soigneux pour adapter les ressources limités, en évitant les conflits entre les trains et satisfaisant l'objectif et les politiques économiques et de la sécurité en même temps. D'après les méthodes appliquées en recherche opérationnelle et les expériences professionnelles, une modèle mathématique applicable aux gares différentes est construit pour formaliser le problème de l'ordonnancement des trains contenant la topologie de la gare, activités des trains, contraintes de planification et objectives. Comme un problème à grande échelle, l'ordonnancement des trains dans un journée est décomposé en sous-problèmes traitables dans l'ordre du temps par sliding window algorithme accumulé. Chaque sous-problème est résolu par branch-and-bound de CPLEX. Afin d'accélérer le calcul des sous-problèmes, tri-level optimisation méthode est construit pour offrir une solution optimale locale dans un temps de calcul assez court. Cette solution est donnée à branch-and-bound comme une solution initiale.Ce système consiste à vérifier la faisabilité des horaires donnés à la gare. Les trains avec les conflits insolvables sont retournés à l'origine de ces trains avec les modifications des heures proposées. Déviations des trains commerciaux sont minimisées pour diminuer la propagation du délai dans le réseau ferroviaire.

  • Titre traduit

    Train platforming problem in busy and complex railway stations


  • Résumé

    This thesis focuses on the trains platforming problem within busy and complex railway stations and aims to develop a computerized dispatching support tool for railway station dispatchers to generate a full-day conflict-free timetable. The management of rail traffic in stations requires careful scheduling to fit to the existing infrastructure, while avoiding conflicts between large numbers of trains and satisfying safety or business policy and objectives. Based on operations research techniques and professional railway expertise, we design a generalized mathematical model to formalize the trains platforming problem including topology of railway station, trains' activities, dispatching constraints and objectives. As a large-scale problem, full-day platforming problem is decomposed into tractable sub-problems in time order by cumulative sliding window algorithm. Each sub-problem is solved by branch-and-bound algorithm implemented in CPLEX. To accelerate calculation process of sub-problems, tri-level optimization model is designed to provide a local optimal solution in a rather short time. This local optimum is provided to branch-and bound algorithm as an initial solution.This system is able to verify the feasibility of tentative timetable given to railway station. Trains with unsolvable conflicts will return to their original activity managers with suggestions for the modification of arrival and departure times. Time deviations of commercial trains' activities are minimized to reduce the delay propagation within the whole railway networks.


Il est disponible au sein de la bibliothèque de l'établissement de soutenance.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe

Où se trouve cette thèse\u00a0?

  • Bibliothèque : École centrale de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Bibliothèque virtuelle.
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.