Approches matheuristiques pour la résolution de problèmes d’optimisation des transports en logistique urbaine

Matheurisc approaches for solving transport optimization problems in urban logistics

• Auteur / Autrice : Dorian Dumez
• Direction : Fabien Lehuédé
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Informatique
• Date : Soutenance le 23/09/2021
• Etablissement(s) : Ecole nationale supérieure Mines-Télécom Atlantique Bretagne Pays de la Loire
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques et sciences et technologies de l'information et de la communication (Rennes)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Systèmes Logistiques et de Production - Département Automatique, Productique et Informatique
• Jury : Président / Présidente : Romain Billot
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Fabien Lehuédé, Claudia Archetti, Frédéric Semet, Samuel Vercraene, Olivier Péton
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Claudia Archetti, Frédéric Semet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Programmation heuristique

Problème de tournées de véhicules

Logistique urbaine

Mots clés libres

Logistique urbaine

Tournée de véhicules

Matheuristique

Recherche à voisinage large

Ressources synchronisées

City logistics

Vehicle routing

Matheuristic

Large neighborhood search

Ressources synchronizations

Résumé

Dans cette thèse, nous nous intéressons aux problématiques soulevées par l'optimisation des tournées de véhicules pour la livraison en milieu urbain. Nous nous sommes attachés à la problématique des ressources synchronisées. Le contexte urbain impose des contraintes sur l'espace utilisable. Dans les modèles théoriques développés, cela se traduit par des contraintes de ressources communes à tous les véhicules. Le premier problème que nous avons développé traite de la livraison de colis avec fenêtre horaire en considérant de multiples options de livraison pour chaque commande. La synchronisation de ressources entre les livreurs vient de la prise en compte d'un niveau de service global ainsi que de la capacité de lieux de livraison partagé, tels que des consignes. Le second problème traité vise à optimiser la collecte et la livraison de colis via un système logistique à deux échelons. Les ressources synchronisées sont alors la capacité de stockage des entrepôts intermédiaires, appelé satellites. Pour résoudre ces problèmes, nous avons développé des méthodes de recherche à voisinage large basé sur de petites destructions. Nous avons aussi étudié leur hybridation avec la résolution de modèles MIP et de la programmation dynamique. Ainsi, nos méthodes sont catégorisées comme matheuristiques.

In this thesis, we are interested in the problems raised by the optimization of vehicle routing for delivery in urban areas. We pay close attention to the problem of synchronized resources. Indeed, the urban context imposes hard constraints on the usable space. In the theoretical models developed, this translates into resource constraints common to all vehicles. The first problem we have developed deals with the delivery of parcels with time windows while considering multiple delivery options for each order. The synchronization of resources between vehicles comes from the consideration of the global quality of service according to the customers' preferences as well as the capacity of shared delivery locations, such as lockers. The second problem addresses the optimization of the collection and delivery of parcels via a two-echelons logistics system. The synchronized resources between all vehicles are then the limited storage capacity of intermediate warehouses, called satellites. To solve these problems, we have developed large neighborhood search methods based on small destructions. We also studied their hybridization with MIP models and dynamic programming. Thus, our methods are categorized as matheuristics.