Optimisation de ressources en logistique urbaine

Optimization of multi-modal transportation chains in city logistics

• Auteur / Autrice : Alexandre Huart
• Direction : Frédéric Semet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Valenciennes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Théorie des graphes

Recherche opérationnelle

Mots clés libres

Operations research

Logistics in the city

Mathematical programming

Modèle en nombre entier

Graphe espace-temps

Logistique urbaine

Résumé

La croissance de la congestion des infrastructures routières, en particulier dans les zones urbaines, est préoccupante et impose de trouver des solutions à la productivité générale de la filière logistique. Nos travaux se reposent sur une solution de mutualisation de capacités logistiques résiduelles. Nous considérons une association d'acteurs logistiques d'une même zone urbaine mettant en commun les capacités résultantes de leur activité respective. Le but de cette thèse est de développer un ensemble de modèles permettant l'optimisation de l'utilisation du réseau d'offres. A partir d'un ensemble de données décrivant les caractéristiques du système, il s'agit de déterminer la façon dont les demandes acceptées vont être acheminées de manière à optimiser le revenu engendré par l'acceptation de demandes. Notre problème consiste à déterminer une allocation de demandes sur un réseau d'offres logistique fixé. Une première contribution de cette thèse est la modélisation sous forme de graphe espace-temps de l'offre logistique. Nous modélisons ensuite le problème d'allocation de demandes comme un problème de flots multi-produits et en proposons une formulation mathématique. Une seconde contribution réside en la proposition d’une série de technique de réductions de variables permettant de diminuer la taille du modèle et ainsi de résoudre des instances de grandes tailles. En vue d'une utilisation industrielle, nous complétons la formulation mathématique afin de considérer certaines variantes du problème d'allocation de demandes. Finalement, nous décrivons l’intégration du module d’allocation des demandes dans une solution logicielle développée pour traiter un cas réel.

The growing congestion of road infrastructure, particularly in urban areas, is alarming and requires solutions to increase the logistics productivity. To achieve this goal, we propose an innovative strategy among all actors of the logistic chain which relies on the mutualization of unused logistic capacities. The purpose of this sharing policy is to create a new network of logistic services able to increase the overall ability of the system to satisfy efficiently new demands. Starting from a set of data describing the logistic system and from the set of demands, we determine the transportation route of the demands in order to maximise the revenue generated by demand acceptation. Our problem consists of the allocation of demands on the network of logistic services. A first contribution of this dissertation is our model of the logistic services based on a time-space network, which allows us to express the set of movement possibilities for each service, whatever the transportation mode might be. As opposed to long haul transportation problems, urban transportation services are not necessarily restraint to direct transportation. Next, we handle the demand allocation problem as a multi-commodity flow problem and propose a mathematical formulation. A second contribution consists of proposing a series of techniques for reducing the size of the formulation such that bigger instances can be solved in a reasonable time. For industrial use, we complete the mathematical formulation in order to consider variants of the demand allocation problem. In the last part of this dissertation we describe the integration of the demand allocation module in a software solution for industrial use.