Politiques d’exploitation et de maintenance intégrées pour l’optimisation économique, sociétale et environnementale des systèmes de transports urbains interconnectés

Integrated operation and maintenance policies for the economic, social and environmental optimization of interconnected urban transport systems

• Auteur / Autrice : Ronald Mauricio Martinod Restrepo
• Direction : Nidhal Rezg, Leonel Francisco Castañeda Heredia, Olivier Bistorin
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Automatique, Traitement du signal et des images, Génie informatique
• Date : Soutenance le 30/03/2021
• Etablissement(s) : Université de Lorraine en cotutelle avec Universidad EAFIT (Medellín, Colombie)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale IAEM Lorraine - Informatique, Automatique, Électronique - Électrotechnique, Mathématiques de Lorraine
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Génie Informatique, de Production et de Maintenance (Metz)
• Jury : Président / Présidente : Benoît Iung
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Nidhal Rezg, Leonel Francisco Castañeda Heredia, Olivier Bistorin, Alexandre Dolgui, Anis Chelbi, Yasmina Hani, Olga Lucía Quintaro
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Alexandre Dolgui, Anis Chelbi

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes de transport intelligent

Files d'attente, Théorie des

Optimisation mathématique

Transports publics

Transports urbains

Mots clés libres

Optimisation de modèle de coûts

Politique d'exploitation et de maintenance

Réseau de transport public multimodal

Système à plusieurs composants

Téléphérique urbain

Théorie des files d'attente

Cost model optimisation

Operation and maintenance policy

Multi-modal public transport network

Multi-component system

Urban ropeway system

Queuing theory

Résumé

Les systèmes de transport public urbain influencent l'infrastructure des agglomérations et la vie de leurs habitants tout en stimulant directement l'économie. Les systèmes de transport public urbain intelligents contribuent à améliorer la qualité de vie et l'environnement dans les villes. Le développement rapide des solutions de transport urbain a conduit de très nombreux opérateurs à se porter sur ce marché empêchant ainsi une logique globale de l’offre. Ces optimisations discrètes, privées de toutes concertations entre opérateurs de transport intervenant sur un même périmètre, interdit l’identification d’un optimum global. En conséquence, le fonctionnement inefficace des systèmes de transport public urbain ne réduit pas nécessairement la charge environnementale, et les opérateurs de transport urbain peuvent ne pas être en mesure de la gérer de manière durable. Pour répondre à ces défis, cette thèse propose une méthodologie associée à des modèles mathématiques qui sont développés à travers des approches d’optimisation pour une gestion systémique des réseaux de transport public multimodal, et ce afin d’assurer le meilleur taux de service aux usagers tout en minimisant les coûts et les externalités sociétales afin de satisfaire au principe de durabilité, fréquemment exprimé dans les plans de développement urbains.

Urban public transport systems influence the infrastructure of urban areas and the lives of their inhabitants while directly stimulating the economy. Intelligent urban public transport systems help to improve the quality of life and the environment in cities. The rapid development of urban transport solutions has led to a large number of operators entering the market, thus preventing a global optimum. These discrete optimisations, without any articulation between transport operators, avoid the identification of a global optimum. As a result, the inefficient operation of urban public transport systems does not necessarily reduce the environmental cost. To address these challenges, this thesis proposes a methodology associated with mathematical models developing optimisation approaches for multimodal public transport networks, for achieving the best service policy while minimising operation costs in order to satisfy the principle of sustainability, frequently expressed in urban development goals.