Intégrer des arrêts ad hoc dans les transports publics : une étude sur le transport en commun Flex-Route

Incorporating Ad Hoc Stops in Public Transport: A Study on Flex-Route Transit

• Auteur / Autrice : Reza Shahin
• Direction : Paola Pellegrini, Pierre-Olivier Vandanjon
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Informatique et applications
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 26/01/2024
• Etablissement(s) : Université Gustave Eiffel
• Ecole(s) doctorale(s) : MADIS Mathématiques, sciences du numérique et de leurs interactions
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : COSYS-ESTAS - Evaluation des Systèmes de Transports Automatisés et de leur Sécurité
• Jury : Président / Présidente : Sourour Elloumi
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Paola Pellegrini, Pierre Hosteins, Pierre-Olivier Vandanjon, Olivier Peton, Valentina Cacchiani
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Olivier Peton, Valentina Cacchiani

Mots clés

Mots clés libres

Problème d'itinéraire de véhicule

Flex route transit

Transportation

Vehicle routing problem

Flex route transit

Transportation

Résumé

Ces dernières années, on a assisté à une tendance croissante à l'adoption de solutions de transport flexibles telles que le transport à la demande (DRT), principalement en raison du confort accru qu'elles offrent aux passagers. Cependant, cette flexibilité s’accompagne d’importants coûts économiques. Par conséquent, les autorités de transport explorent actuellement des méthodes pour augmenter la flexibilité des transports publics conventionnels (CPT), qui sont plus conservateurs que le DRT. Cela amène à l'importance du Flex-Route Transit (FRT), un système innovant fusionnant les avantages du DRT et du CPT. Dans cette thèse, nous menons une enquête exhaustive sur le FRT. Plus précisément, nous examinons la littérature académique pertinente, mettant en évidence les lacunes existantes dans la recherche. Ensuite, nous formulons un modèle de programmation linéaire en nombres entiers mixtes (MILP) étendant l'état de l'art pour inclure des caractéristiques du problème précédemment négligées, et nous le complétons par un ensemble d'inégalités valides pour améliorer sa relaxation linéaire. Nous introduisons également un algorithme heuristique pour obtenir une solution réalisable et employons une technique de démarrage à chaud pour booster la solution du MILP. Par la suite, une analyse de sensibilité est réalisée sur la base d'un plan factoriel complet. Ici, nous évaluons les niveaux de saturation du système selon divers scénarios de demande, en nous concentrant sur les temps d'attente prolongés pour les passagers. Dans le dernier chapitre de contribution, un modèle MILP stochastique pour le FRT est proposé, dans lequel certains paramètres initiaux du MILP de base sont élevés au statut de variable. Nous concluons la thèse en décrivant des pistes prospectives pour de recherches futures.

In recent years, there has been an ascending trend towards the adoption of flexible transit solutions like Demand Responsive Transit (DRT), primarily due to the enhanced convenience they offer to passengers. However, this flexibility comes with an associated economic burden. Consequently, transport authorities are presently exploring methods to augment the flexibility of Conventional Public Transport (CPT), which is more conservative compared to DRT. This gives rise to the significance of Flex-Route Transit (FRT), an innovative system amalgamating the benefits of both DRT and CPT. In the doctoral dissertation presented here, we conduct an exhaustive investigation of FRT frameworks. Specifically, we scrutinize pertinent academic literature, highlighting extant research lacunae. Then, we formulate a Mixed Integer Linear Programming (MILP) model extending the state of the art to include previously neglected problem features, and we supplement it by a set of valid inequalities to enhance its linear relaxation. We also introduce a heuristic algorithm to procure a feasible solution and employ a warm start technique to boost the MILP solution. Subsequently, a comprehensive full factorial experimental design sensitivity analysis is carried out. Here, we evaluate the system's saturation levels under various demand scenarios, focusing on the elongated wait times for passengers. In the final contribution chapter, a stochastic MILP model for the FRT is proposed, wherein certain initial parameters of the base MILP are elevated to variable status. We conclude the dissertation by outlining prospective avenues for future research.}