Modèles et méthodes d'optimisation combinatoire pour la conception de chaînes logistiques et l'optimisation des transports

TL;DR: Les travaux decrits dans ce memoire d'habilitation a diriger des recherches s'articulent autour of deux thematiques principales : les problemes de localisation de sites dans les chaines logistiques et les probleme d'optimisation de tournees de vehicules pour des activites de transport a la demande.

Abstract: Les travaux decrits dans ce memoire d'habilitation a diriger des recherches s'articulent autour de deux thematiques principales : les problemes de localisation de sites dans les chaines logistiques et les problemes d'optimisation de tournees de vehicules pour des activites de transport a la demande. Les problemes de localisation sont un element cle de la construction des reseaux logistiques. Cette discipline se situe a l'intersection du management, de la strategie industrielle, de la logistique et des methodes quantitatives telles que la recherche operationnelle. Bien que les problemes de localisation soient NP-difficiles, il existe aujourd'hui des methodes efficaces pour resoudre optimalement certains de ces problemes jusqu'a des tailles d'instance realistes. Lorsque la taille des instances grandit, il est generalement possible d'obtenir de bonnes bornes inferieures ou superieures de la solution optimale. Les problemes de localisation fournissent donc un terrain de jeu ideal pour developper des methodes de resolution et tester leur passage a l'echelle. Nous mesurons l'efficacite d'une methode de resolution selon deux criteres : l'ecart par rapport a la solution optimale et le temps de calcul. L'enjeu est ici de trouver des solutions optimales ou quasi optimales en un temps de calcul compatible avec les attentes des utilisateurs. Nous proposons un modele riche de conception de reseau logistique et plusieurs methodes heuristiques de resolution. Le modele en question comporte de nombreuses caracteristiques qui le rendent realiste : decision echelonnee sur plusieurs periodes, ouvertures et fermetures progressives de sites, prise en compte de plusieurs produits et de leurs liens de nomenclature, prise en compte des fournisseurs et de la sous-traitance. Nous etudions ensuite extensions des problemes de tournees de vehicules, difficiles a la fois d'un point de vue theorique et pratique. Tout d'abord, nous construisons des tournees multi-periodiques offrant des horaires de service reguliers aux utilisateurs, alors meme que la demande n'est pas reguliere. Ensuite, nous resolvons un probleme de collecte et livraison en agregeant cinq criteres d'optimisation. Enfin, nous etendons le probleme de collectes et livraisons et le dial-a-ride problem en autorisant le transfert de passagers d'un vehicule a un autre. Les applications visees par ces etudes concernent le transport de personnes handicapees ou le transport scolaire. Pour ces problemes, les solveurs n'arrivent pas a resoudre optimalement des instances meme de petite taille. L'enjeu est donc double : concevoir des methodes de resolution exacte pouvant resoudre des instances aussi grandes que possible, et concevoir des heuristiques resolvant des instances reelles en un temps acceptable. Nous decrivons a cet effet plusieurs methodes de resolution, reposant sur des techniques de branch-and-cut-and-price ou de recherche a voisinage large. Nous terminons notre expose en evoquant des projets de recherche actuels melant les thematiques de localisation et d'optimisation des transports.