Laboratoire de Génie Informatique et d’Automatique de l’Artois

Thèse de Fábio francisco DA COSTA FONTES

Modèles et Algorithmes pour la conception de Réseaux de Transport Mondiaux

Date de début : 1er novembre 2013
Financement : Bourse Brésilienne (CAPES)
Mots clés : Conception de réseaux logisitiques, Hub and Spoke, VNDS matheuristique
Encadrement :

Le développement de structures de réseau efficaces pour le transport de marchandises est fondamental sur le marché mondial actuel. Les demandes doivent être traitées rapidement, répondre aux besoins des clients dans les meilleurs délais, les congestions et les retards doivent être minimisés, les émissions de CO2 doivent être contrôlés et des coûts de transport moins élevés doivent être proposés aux clients. La structure hub-and-spoke est un modèle de réseau courant utilisé à la fois dans le transport régional comme intercontinental, offrant une économie d’échelle pour les demandes agrégées dans les noeuds hub. Mais, les retards, les congestions et le long délais de livraison sont des inconvénients de ce réseau. Dans cette thèse, un nouveau concept, "sub-hub", est ajouté au réseau classique de hub-and-spoke. Dans les modèles de réseau proposés, l’économie d’échelle et les chemins alternatifs plus courts sont mis en œuvre, en minimisant le coût de transport et le délai de livraison. Le sub-hub est un point de connexion entre deux routes de régions distinctes et proches. Les transbordements sans passer par les nœuds du hub sont possibles dans les sub-hubs. Les congestions sont évitées et, par conséquent, les retards sont ainsi minimisés. Quatre modèles de programmation linéaire en nombre entier binaire du problème de localisation de hub et de routage sont développés dans cette thèse. Les réseaux avec sub-hub et les réseaux sans sub-hub prenant en compte routes circulaires entre les hubs ou les connexions directes entre les hubs sont comparés. Ces modèles sont composés de quatre sous-problèmes (localisation, allocation, conception de service et routage) qui rendent la résolution complexe. Une approche cutting plane est testée pour résoudre de petites instances de problème tandis qu’une recherche à voisinage variable avec décomposition (VNDS) composée de méthodes exactes (matheuristic) a été développée pour résoudre de grandes instances. Le VNDS mise en œuvre explore chaque sous-problème par différents opérateurs. Des gains importants dans la fonction objective sont fournis par des modèles avec sub-hub confirmant ainsi le développement de réseaux plus compétitifs.

Axes scientifiques impliqués :

Domaines d'application impliqués :

Aucun partenaire n'est associé à ces travaux.

Soutenance

Soutenance ayant eu lieu le 27/10/2017 à 14:00 FSA Béthune

Jury :

  • Rapporteur Andréa Cynthia SANTOS Université de Technologie de Troyes
  • Rapporteur Olivier PÉTON Institut Mines-Télécom (IMT) Atlantique
  • Président Clarisse DHAENENS Université Lille1
  • Examinateur Hifi M'HAND Université de Picardie Jules Verne
  • Examinateur Hamid ALLAOUI Université d'Artois