Une approche multidisciplinaire pour l'inclusion des personnes handicapées dans les systèmes de transport public : management, optimisation et aide à la décision

A multidisciplinary approach to the inclusion of persons with disabilities in a public transport system : Management, Optimization, and Decision Aiding (MODA)

• Auteur / Autrice : Danijela Doric
• Direction : Saïd Hanafi, Igor Crevits, Yan Cimon, Raca Todosijević
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 29/06/2021
• Etablissement(s) : Valenciennes, Université Polytechnique Hauts-de-France
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Lille)
• Partenaire(s) de recherche : établissement délivrant conjointement le doctorat : Institut national des sciences appliquées Hauts-de-France (Valenciennes, Nord ; 2019-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'automatique, de mécanique et d'informatique industrielles et humaines (Valenciennes, Nord ; 1994-...)
• Jury : Président / Présidente : Nebojsa Bojovic
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Saïd Hanafi, Igor Crevits, Yan Cimon, Raca Todosijević, Jean-Yves Potvin, Tanja Mlinar, Véronique Delcroix, Arnaud Meunier
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Nebojsa Bojovic, Jean-Yves Potvin

Mots clés

Mots clés contrôlés

Accessibilité aux handicapés

Transports publics

Systèmes experts (informatique)

Mots clés libres

Processus d'aide à la décision

Transport

Modèles d'optimisation

Gestion

Transports en commun

Personnes handicapées

Decision aiding process

Transportation

Optimization models

Management

Public transport

Persons with disabilities

Résumé

Sans aucun doute, à côté des droits de l'homme, l'un des principaux motifs d’étudier l'inclusion des personnes handicapées (PH) est qu'ils totalisent un milliard dans le monde, ce qui confère à ce sujet le plus haut niveau d'urgence pour assurer leur pleine intégration dans la société. Selon le rapport de l'Organisation mondiale de la santé, ce nombre représente 15% de la population mondiale. Les transports publics sont une question cruciale pour les PH dans le cadre de leur intégration dans la société. L’offre d'un service entièrement accessible aux PH dans les systèmes de transport public est un processus long et complexe qui implique de nombreuses parties. La diversité des besoins des PH et les interactions entre ces besoins et les organisations de transport démontrent la complexité de ce processus. Cette recherche, à la pointe de nos connaissances, énonce pour la première fois les critères des 5A (Disponibilité, Accessibilité, Acceptabilité, Abordabilité et Adaptabilité) qui répondent aux besoins des PH concernant les modèles d'optimisation des transports. Le but de l'utilisation de ces 5A est de renforcer l'indépendance de la mobilité des PH dans l'utilisation du système de transport en montrant l'adéquation des modèles d'optimisation, tels que le transport à la demande et les problèmes liés aux trajets les plus courts. La décomposition de ce problème complexe a commencé par l'application du processus d'aide à la décision (PAD). La première phase du PAD a identifié les acteurs du problème et défini leurs enjeux au sein de trois niveaux de décision: - stratégique, tactique et opérationnel. Dans cette phase, la gestion est reconnue comme une discipline qui pourrait appréhender plusieurs domaines d'organisation différents et peser l'utilisation égale de trois approches différentes dans cette thèse. De plus, la gestion des connaissances a fourni une revue systématique des modèles d'optimisation concernant les 5A et la revue législative a constitué un élément essentiel de la définition des droits des PH. Dans la deuxième phase du PAD, la matrice des différents champs de décision est développée en fonction des besoins et des obstacles pour l'inclusion du transport des PH avec les actions spécifiques qu'elles pourraient mener. Le PAD a conduit à une analyse complète, permettant de sélectionner un modèle de transport adapté à l'inclusion des personnes handicapées. Un cadre intégratif de corrélations de modèles d'optimisation a été développé, relatif aux informations du réseau public, en particulier son accessibilité. Cette analyse a démontré l’aptitude des modèles d'optimisation du transport à la demande et de plus court chemin à fournir une indépendance partielle aux PH. Ces deux modèles offrent différentes manières de fournir la solution au transport des PH avec des cadres organisationnels différents. L'intégration et la coordination de ces modèles tout au long du parcours de transport des PH fournissent le chaînon manquant dans la même chaîne, conduisant à l'approche de regroupement. L'approche de clustering fonctionne dans deux directions en utilisant à la fois le réseau et les données utilisateur. À partir de l'ensemble de données réelles de services de transport « à la demande », le clustering fournit une analyse du flux de transport des PH, avec la géolocalisation, en utilisant les emplacements de hub existants sur le réseau. Des recherches plus poussées ont généré plusieurs situations avec différents clusters, faisant état de 23% d'utilisateurs de PH satisfaits dans un cas de cinq clusters. L'une des principales conclusions de la thèse est la mise en œuvre pratique du processus d'aide à la décision, avec le recadrage du problème à partir des modèles d'optimisation du transport à la demande, et de plus court chemin vers l'approche de clustering. L'application de l'analyse par clustering du réseau de transport public à Valenciennes présente une contribution complémentaire.

Without question, alongside human rights, one of the primary motives for investigating the inclusion of persons with disabilities is that they total one billion worldwide, which gives this topic the highest level of urgency in providing their full inclusion in society. According to the World Health Organization report, this number represents 15% of the world population. Consequently, the inclusion of Persons With Disabilities (PWD) in the domain of public transport is exceptionally significant. Public transportation is a crucial matter for PWD as part of their inclusion in society. The provision of a fully accessible service for PWD in public transport systems is a long and complex process, which involves many parties. The diversity of PWD needs, and the interactions between these needs and transport organizations, demonstrate this process's complexity. To the best of our knowledge, this research states for the first time the criteria of the 5As (Availability, Accessibility, Acceptability, Affordability, and Adaptability) that address PWD needs concerning transport optimization models. The research purpose of using these 5As is to empower the independence of PWD mobility in using the transport system by showing the adequacy of existing transportation optimization models for PWD, such as transportation on demand and constrained shortest path problems. The breakdown of this complex problem began by applying the decision-aiding process (DAP). The first DAP phase identified the problem's participants and defined their stakes within three decision levels: - strategic, tactical, and operational. In this phase, management is recognized as a discipline that could capture several different organization domains and ponderate equal utilization of three different approaches in this thesis. Additionally, knowledge management provided a systematic review of the optimization models concerning the 5As, and the legislative review formed an essential part of defining PWD rights. In the second DAP phase, the matrix of different decision fields is developed by the needs and obstacles for PWD transport inclusion with the specific actions they could carry out. The DAP led to a comprehensive analysis, enabling the selection of a suitable transportation model for the inclusion of disabled persons. An integrative framework of optimization model correlations was developed, relating to public network information, specifically the accessibility of the public network. This analysis demonstrated optimization models of transport-on-demand, and the shortest path provided partial independence for PWD. Those optimization models are more oriented to improving company organizational performance than the advancement of the independent mobility of PWD. These two models give different ways of providing the solution to PWD transport with different organizational frames. The integration and coordination of these models along the PWD transportation journey provide the missing link in the same chain, leading to the clustering approach. The clustering approach operated in two directions by employing both the network and user data. From the real data set of “on-demand” service transport, the clustering provides an analysis of the PWD transport flow, with the geo-location of PWD using existing hub locations on the network. Further research has generated several situations with various clusters, reporting 23% of satisfied PWD users in the case of five clusters. One of the thesis's key findings is the practical implementation of the decision-aiding process, with the problem reframing from the transport on-demand and shortest path optimization models to the clustering approach. The application of cluster analysis of the public transport network in Valenciennes presents a further contribution.