Outils d'aide à la conception de systèmes de production maraîchers urbains optimisés pour la vente en circuits courts et de proximité

Decision support models to design urban farming systems optimized for selling fruits and vegetables in short and local supply chains

• Auteur / Autrice : Nicolas Brulard
• Direction : Van-Dat Cung, Nicolas Catusse
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie Industriel : conception et production
• Date : Soutenance le 23/01/2018
• Etablissement(s) : Université Grenoble Alpes (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie - matériaux mécanique énergétique environnement procédés production (Grenoble ; 2008-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Sciences pour la conception, l'optimisation et la production (Grenoble, Isère, France)
• Jury : Président / Présidente : Maria Di Mascolo
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Laurent Alfandari
• Jury : Rapporteur / Rapporteuse : Stéphane Dauzère-Pérès, Catherine Da Cunha

Mots clés

Mots clés contrôlés

Aliments -- Commerce

Produits agricoles -- Transport

Produits agricoles -- Commerce

Mots clés libres

Recherche Opérationnelle

Allocation de ressources

Dimensionnement et planification intégrés

Conception de systèmes agricoles urbains

Produits périssables

Fruits et légumes

Operations Research

Resource allocation

Integrated sizing and planning

Urban farming system design

Perishable products

Fruits and vegetables

Résumé

Pour accompagner le développement des fermes urbaines professionnelles et des circuits courts et de proximité dans les grandes métropoles, nous proposons des outils à base de programmes mathématiques d'aide à la conception de fermes maraîchères diversifiées ciblant les demandes de différents types de clients en fruits et légumes frais locaux. Les solutions techniques de culture en ville se développent rapidement, mais compte-tenu des contraintes fortes de la production agricole urbaine (foncier limité, coûts opérationnels élevés), la définition de modèles économiques viables pour des fermes pérennes est un vrai défi pour les maraîchers urbains. Trois modèles en programmation linéaire mixte sont présentés et confrontés aux résultats du terrain : un modèle de dimensionnement stratégique annuel, un modèle de sélection de la meilleure combinaison de clients et un modèle de dimensionnement stratégique pluri-annuel des fermes maraîchères. Des résultats numériques et les performances des modèles sont présentés à partir de cas concrets multi-produits, multi-techniques et multi-périodes. Nos contributions résident dans la prise en compte de la périssabilité des produits frais dans le dimensionnement stratégique des systèmes de production, incluant le dimensionnement de la main d’œuvre agricole.

To support the urban farm emergence trend in large metropolises, we propose decision support tools based on mathematical programs to design market gardening farms targetting the demands of different categories of clients in local fresh fruits and vegetables. Technical solutions develop rapdily, but the strong constraints linked to urban farming, such as limited surface and high operating costs, make difficult to define viable and sustainable business models for urban market gardeners. Three mixed integer linear programming models are presented: An annual strategic sizing model, a client combination selection model and a plurennial strategic sizing model for diversified fruit and vegetable farms. Numerical results and model performances are presented, based on multi-products, multi-techniques and multi-periods real cases. Our main contributions are the consideration of the perishable nature of fruits and vegetables in strategic production systems sizing models, including notably the investments and workforce sizing.