THESE Pour obtenir le diplôme de doctorat Spécialité : Informatique Préparée au

THESE Pour obtenir le diplôme de doctorat Spécialité : Informatique Préparée au sein de l’université du Havre En partenariat international avec la FST de Fès, Maroc Optimisation des problèmes de transport multimodal Présentée et soutenue par Mustapha OUDANI Thèse dirigée par Jaouad Boukachour et Ahmed El Hilali Alaoui Thèse soutenue publiquement le 21 Mai 2016 devant le jury composé de Mr. Youssef Benadada Professeur, ENSIAS, Rabat Président Mr. Abdelkader Sbihi Professeur, Ecole de Management de Normandie Rapporteur Mr. Loqman Chakir Professeur, Ecole Supérieure de Technologie, Meknès Rapporteur Mr. Mohammed El Khomssi Professeur, FST de Fès Examinateur Mr. Abdelhamid Benaini Professeur, Normandie Université Examinateur Mr. Ahmed El Hilali Alaoui Professeur, FST de Fès Co-directeur de thèse Mr. Jaouad Boukachour HDR, Normandie Université Co-Directeur de thèse Dédicace I Yiman n unaz .ur Muh .end Sεidi ! i ii La maturité de l’homme, c’est d’avoir retrouvé le sérieux qu’on avait au jeu quand on était enfant F. Nietzsche/Par-delà le bien et le mal iii Remerciements iv Remerciement C’est le moment pour remercier toutes les personnes qui ont contribué de près ou de loin à l’aboutissement de cette thèse de doctorat. Je tiens tout d’abord à remercier mes deux directeurs de thèse pour la confiance qu’ils ont faite à mon égard. Je remercie le professeur Ahmed El Hilali Alaoui, pour son encadrement rigoureux, pour sa disponibilité permanente et pour ses qualités humaines. Mes remerciements vont également au professeur Jaouad boukachour pour la qualité de son encadrement, pour ses nombreuses relectures et corrections de ce manuscrit. Je remercie infiniment monsieur Abdelkader Sbihi, professeur à l’école de management de Nor- mandie pour avoir accepté de rapporter cette thèse. Je le remercie également pour ses remarques pertinentes et pour ses corrections qui ont amélioré ce rapport. Je tiens à exprimer ma gratitude pour le professeur Mohamed El Khomssi pour avoir accepté d’examiner ce travail et également pour ses corrections et remarques importantes. Je remercie vivement le professeur Chakir Loqman pour avoir accepté de rapporter ce travail et pour ses remarques pertinentes. Mes remerciements les plus sincères vont à monsieur Jean-François Emery, chargé de mission innovation et veille technologique au Grand Port Maritime du Havre (GPMH), en premier lieu pour la qualité de son encadrement tout au long de mon travail au sein du GPMH, mais éga- lement pour ses nombreuses relectures, propositions et corrections qui ont beaucoup amélioré cette thèse. J’adresse mes remerciements au professeur Abdelhamid Benaini pour avoir accepté d’examiner ce travail et pour ses différentes remarques et suggestions. Je remercie le professeur Youssef Benadada pour avoir accepté de présider le Jury et d’examiner ce manuscrit. Je remercie particulièrement David Leriche, chercheur développeur au GPMH et collègue dans v Remerciements le cadre du projet DCAS pour ses remarques, relectures et suggestions. Je remercie Michèl Bézien, photographe au GPMH, pour la collection de photos fournie et pour ses nombreuses conseils et remarques. Un grand merci pour mes collègues au laboratoire Modélisation et Calcul Scientifique de la FST de Fès, au laboratoire du Mathématiques Appliquées du Havre et à la Direction des Transports Terrestres au GPMH. Je remercie chaleureusement mes parents, mes sœurs et frères pour leur encouragement perma- nent et pour l’intérêt qu’ils ont toujours porté pour ce que je faisais. Je remercie bien tendrement ma femme pour ses encouragements et pour son soutien incondi- tionnel. Je remercie tous les membres de ma famille, mes amis, collègues et professeurs pour leur soutien inestimable. vi Résumé Cette thèse est une contribution aux travaux de recherche sur l’optimisation des pro- blèmes du transport multimodal. Nous commençons par la présentation du contexte général en définissant les principaux concepts et formes d’intermodalité. Le problème de la localisation des terminaux du transport intermodal est ensuite étudié. Nous proposons un algorithme génétique à codage mixte pour la résolution de ce pro- blème et nous comparons nos résultats avec ceux de la littérature. Un ensemble de problèmes posés dans le cadre de notre travail sur le projet DCAS (Direct Cargo Axe Seine) y est décrit et modélisé par des outils de programmation mathéma- tique. Ainsi, nous avons étudié le problème du transfert de navettes ferroviaires qui consiste à optimiser le transfert d’un ensemble de conteneurs entre des terminaux maritimes et un terminal multimodal. Ensuite, nous avons modélisé le problème d’ordonnancement des trains de grandes lignes pour le placement sur les voies de la cour ferroviaire du terminal multimodal. Ces problèmes sont résolus en utilisant une approche combinée d’optimisation et de simulation. Une première application est basée sur un algorithme génétique couplé avec la simulation pour l’affectation des voies aux trains. Une deuxième, consiste à optimiser la manutention des conteneurs lors d’un transbordement rail-rail en utilisant un algorithme de colonie de fourmis intégré dans le modèle de simulation. Mots clés : Optimisation combinatoire, multimodalité, logistique portuaire, trans- port combiné, métaheuristiques Abstract This thesis is a contribution to the research on the optimization of multimodal trans- port problems. We start by presenting the general context by defining key concepts and different forms of inter-modality. The intermodal terminals location problem is then studied. We propose a mixed coding genetic algorithm for solving this pro- blem and we compare our results with those of the literature. A set of problems in the framework of our work on the DCAS (Direct Cargo Axe Seine) project are then described and modeled by using mathematical programming tools. Thus, we studied the rail shuttles transfer problem which consist to optimize the transfer of a set of containers between maritime terminals and a multimodal terminal. Then, we modeled the freight trains scheduling problem whose objective is the placement of trains on rail yard tracks of multimodal terminal. These problems are solved by using a combined simulation optimization approach. A first application is based on a genetic algorithm coupled with simulation to solve an assignment problem. A second one is to optimize the handling of containers in a rail-rail transfer using an embedded ant colony algorithm in the simulation model. Table des matières Table des figures xv Liste des tableaux xix Introduction générale 1 I Transport multimodal : généralités et état de l’art 5 1 Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2 Les modes du transport de base . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.1 Mode maritime . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6 2.2 Mode ferroviaire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.2.1 Train complet vs le wagon isolé . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8 2.2.2 Principaux opérateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.3 Mode routier . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9 2.4 Mode aérien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 2.5 Mode fluvial . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 2.6 Pipeline . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13 2.7 Une comparaison entre les modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.7.1 En termes de capacité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.7.2 En termes d’émission . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 2.7.3 Seuils de pertinence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 2.7.4 Récapitulatif . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . uploads/Litterature/ oudani-mustapha-2016.pdf

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