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Transports Terrestres Durables (TTD)
Edition 2011


Respet


gestion de RésEaux de Services Porte à porte Efficace pour le Transport de marchandises

gestion de RésEaux de Services Porte à porte Efficace pour le Transport de marchandises
RESPET est un projet de recherche industrielle visant à développer des approches quantitatives pour la gestion d'un système de transport de marchandises porte à porte dans sa globalité dans une perspective de transport durable. L'objectif principal est de proposer des approches d’aide à la décision novatrices en considérant simultanément des objectifs économiques, environnementaux et sociétaux.

Méthodes d'aide à la décision multi-objectif/bi-niveau pour le transport de marchandises
L'objectif principal du projet est de proposer des approches d’aide à la décision novatrices pour un problème de gestion de marchandises porte à porte. Deux éléments clefs du projet sont d'une part par la prise en compte simultanée de différents objectifs environnementaux, économiques, ... et d'autre part l'importance donnée à l’optimisation des interactions entre les acteurs participant au processus de décision. Plus spécifiquement, les objectifs comportent trois points: 1) Modèles : il s'agit de proposer de nouveaux modèles correspondant aux cas des systèmes de transport de marchandises régulés et non régulés. Ceci nous conduira à proposer des modèles de type programmation multi-objectif d’une part et de type programmation bi-niveau d’autre part ; 2) Méthodes : l’objectif est de proposer des méthodes originales d’aide à la décision selon les deux paradigmes de modélisation décrits ci-dessus ; 3) Validation: l’objectif est d’étudier l’impact de différentes stratégies de partage des flux logistiques basées soit sur la sous-traitance, soit sur une mutualisation avec des partenaires extérieurs.
En termes de retombées scientifiques, RESPET favorisera d’une part le développement de la recherche sur les méthodes multiobjectif en transport de marchandises. Ceci permettra aux chercheurs de proposer aux décideurs un panel de méthodes apportant des réponses plus réalistes aux problèmes considérés. En particulier cela évitera d’utiliser des techniques simplistes telles que les méthodes d’agrégation. D’autre part en permettant le développement d’approches basées sur la programmation mathématique bi-niveau, RESPET apportera une première brique à un domaine prometteur qui n’a pas été à ce jour développé à savoir les applications la gestion du revenu ou « yield management » en transport de marchandises longue distance. A ce jour, aucun travail n’a considéré en effet la chaîne de transport bout-en-bout comme nous le proposons dans ce projet

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Suite aux réunions avec les partenaires industriels, trois cas d’études pour le transport porte à porte de marchandises ont été définis: le transport combiné rail-route, la planification d’une chaîne logistique multi-transporteurs, la gestion de la chaîne logistique de proximité.

Les cas proposés sont fort complexes. Ils possèdent de nombreuses contraintes mais également nécessitent la connaissance de paramètres dont les valeurs sont dans certains cas difficiles à connaitre voire à estimer. A partir de ces cas réels, des cas simplifiés mais réalistes du point de vue de l’entreprise ont été extraits.

Pour chacun de ces cas, une revue de littérature a été faite et des travaux de modélisation ont été entrepris. Plus précisément des modèles de programmations mathématiques en nombres entiers et des modèles d'équilibre issus de la théorie des jeux ont été proposés. La résolution de ces modèles nécessitent le développement de méthodes de résolutions ad hoc basées sur les structures des problèmes.
La validation des méthodes de résolution se fera sur des instances réelles pour l'étude de différents scenarii fournis par les partenaires industriels.

Résultats

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Perspectives

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Productions scientifiques et brevets

La production scientifique actuelle comporte un article soumis pour publication, 2 présentations en conférence et un poster présenté. Cette production touche à l'heure actuelle uniquement le cas lié à la gestion de la chaîne logistique de proximité.
Dans les prochains mois d'autres articles seront soumis et des présentations à des conférences seront données sur les deux autres cas.

Y. Hayel, D. Quadri, T. Jimenez, L. Brotcorne , A queueing model for last mile delivery service with non co operative customers, submitted to Annals of Operations research, 2012
Y. Hayel, D. Quadri, T. Jimenez, L. Brotcorne A Game Theoretical Model for Freight Transportation invited paper, International Conference on Analytic and Stochastic Modelling Techniques and Applications (ASMTA), 2012
Y. Hayel, D. Quadri, T. Jimenez, L. Brotcorne Optimisation sous contrainte d’équilibre d’un modèle de files d’attente : un problème de livraison dans le E-commerce, in ROADEF, 2013.

Partenaires

LAAS CENTRE NATIONAL DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE - DELEGATION REGIONALE MIDI-PYRENEES

DHL SUPPLY CHAIN DHL SERVICE CENTRAL

INRIA INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE EN INFORMATIQUE ET EN AUTOMATIQUE - (INRIA Centre Lille-Nord Europe)

 JASSP SAS

LIA UNIVERSITE D'AVIGNON ET DES PAYS DE VAUCLUSE

Aide de l'ANR 559 803 euros
Début et durée du projet scientifique janvier 2012 - 36 mois

Résumé de soumission

RESPET est un projet de recherche industrielle visant à développer des approches quantitatives pour un problème central en transport de marchandises portant sur la gestion d'un système de transport porte à porte dans sa globalité lorsque plusieurs objectifs sont considérés simultanément dans une perspective de transport durable. Ces méthodes seront validées sur des scénarios définis avec nos partenaires industriels. RESPET est soumis à une demande de labellisation auprès du Pôle de compétitivité de classe mondiale i-Trans.

Pourquoi traiter de problème d’optimisation en transport de marchandises? Le transport de marchandises joue un rôle central en termes d'activités économiques et sociales qu il soutient. Le tonnage des marchandises transportées a augmenté régulièrement lors des vingt dernières années. Cependant le transport conduit également à nombreuses nuisances telles que : la sécurité, la congestion, l’environnement. Accroitre la performance du système pour un niveau de ressources donné s'avère donc nécessaire.

Pourquoi considérer un cadre multi-objectif ? La gestion d’un système de transport est une tâche difficile qui implique nécessairement une analyse selon plusieurs facettes. Tant qu'un système de transport est évalué, cet aspect est clairement envisagé via des modèles et des méthodes essentiellement qualitatifs. En optimisation, malgré de nombreux travaux portant sur des approches quantitatives, seul le cas mono-objectif est traité le plus souvent c'est-à-dire qu’une unique fonction est optimisée.

Notre contribution visera à prendre en compte simultanément des objectifs contradictoires de nature économique et environnementale mais aussi liés à la qualité de service pour la gestion d’un réseau de services de transport multimodal porte à porte. Plus spécifiquement, nous supposons qu’un consortium regroupant des opérateurs logistiques possède un réseau de transport longue distance (RTLD), typiquement ferroviaire ou maritime, reliant différentes plateformes multimodales. Les caractéristiques du RTLD sont connues a priori. Le consortium souhaite mettre en place une offre de services porte à porte articulée avec le RTLD. Etant donné un ensemble de demandes, des chaînes de transport doivent être définies entre leurs points d’enlèvement et de livraison. Celles-ci comprennent des chaînes de pré-ou post acheminement visitant les points d’enlèvements et de livraison à partir des plateformes du RTLD. Ces chaînes, éventuellement multimodales, peuvent être plus ou moins complexes et ne sont pas, à l’opposé du RTLD, connues a priori. Il peut s’agir d’un système de transport multi-niveaux avec des points de rupture de charge permettant au consortium d’effectuer de la massification/démassification de flux . Considérant différents objectifs sans porter un jugement a priori entre eux, notre contribution visera à la fois à développer des modèles, des méthodes d’aide à la décision efficaces et à les évaluer. Le caractère multi-objectif du problème sera traité selon deux angles. Nous considérerons d’une part le cas où le consortium est soumis à une régulation et d’autre part celui où le consortium agit comme meneur lors de la prise de décision mais où les clients ont le choix entre plusieurs systèmes de distribution. Dans le premier cas nous proposerons des modèles et approches relevant de l’optimisation multi-objectif alors que dans le second ceux-ci s’apparenteront à l’optimisation à bi-niveau. Les cas régulés ou non peuvent être combinés lorsqu’il y a collusion entre les agents de décision. Ces deux types d’approches permettront d’offrir aux décideurs des solutions plus réalistes et donc plus pertinentes à leurs problèmes. Les méthodes d’aide à la décision proposées seront validées sur trois scénarios dans lesquels le réseau multi-modal de services sera géré en faisant appel uniquement aux ressources du consortium (scénario de base), à la sous-traitance ou à une stratégie de mutualisation entre le consortium et des partenaires.

 

Programme ANR : Transports Terrestres Durables (TTD) 2011

Référence projet : ANR-11-VPTT-0009

Coordinateur du projet :
Madame Luce Brotcorne (INSTITUT NATIONAL DE RECHERCHE EN INFORMATIQUE ET EN AUTOMATIQUE - (INRIA Centre Lille-Nord Europe))
luce.brotcorne@nullinria.fr

Site internet du projet : https://wiki.inria.fr/respet/Accueil

 

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L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.