Une approche interdisciplinaire pour l'ordonnancement des transports

An interdisciplinary approach for the vehicle routing problem

• Auteur / Autrice : Bernat Gacias Pastor
• Direction : Pierre Lopez, Julien Cegarra
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Systèmes indusriels et systèmes informatiques
• Date : Soutenance en 2010
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Systèmes homme-machine

Problème de tournées de véhicules

Résolution de problème

Ordonnancement (gestion)

Mots clés libres

Système d’aide à la décision

Problème de tournées de véhicules

Interfaces homme-machine

Inversion de modèle

Résumé

Dans cette thèse, nous proposons d’aborder l’ordonnancement des transports par une approche interdisciplinaire. L’idée est d’intégrer les facteurs humains dans le système d’aide à la décision réalisé, de façon à ce que l’homme puisse agir sur la modélisation et la résolution du problème. Le système proposé doit offrir de la flexibilité, afin d’être capable de s’adapter aux nouvelles situations et aux changements, même si ceux-ci n’ont pas été prévus initialement par le concepteur du système. Pour atteindre l’objectif fixé, nous nous sommes notamment appuyé sur une analyse du domaine de travail (« Work Domain Analysis ») basée sur une hiérarchie d’abstraction des entités (physiques ou plus abstraites) manipulées dans ce type de problèmes. Nous avons proposé une architecture pour le système d’aide à la décision basée sur cette analyse du domaine et la programmation par contraintes. Nous avons également conçu, et intégré dans le système, des algorithmes dédiés et des méthodes de résolution basés sur le principe d’inversion de modèle. Enfin, nous avons proposé une architecture d’interfaces avec l’objectif d’assister efficacement l’opérateur humain dans la réalisation des différentes sous-tâches nécessaires à la résolution globale du problème. L’étude du sujet interdisciplinaire a été précédée d’une analyse focalisée sur la résolution de problèmes théoriques d’ordonnancement à machines parallèles avec contraintes de précédence et temps de préparation des machines entre opérations, utilisant des méthodes de recherche arborescente basée sur les divergences.

An interdisciplinary approach has been proposed for the vehicle routing problem. The idea is to consider human factors and dynamic aspects for the decision support system (DSS) design. In our approach, a link is done between methods of operations research and an ecological interface design coming from engineering cognitive. A work domain analysis for the vehicle routing problem has been done. The analysis is realized through an abstraction hierarchy, which facilitates the identification of the problem constraints. We have proposed a DSS architecture based on this analysis and on constraint programming. Specific algorithms and solving mechanisms based on model inversion have been proposed and integrated in the system. Finally, we have design a set of human-machine interfaces in order to facilitate the problem solving to the human planning. The interdisciplinary study has been preceded by an analysis of the parallel machine scheduling problem with precedence constraints and setup times. Tree searches and local searches based on limited discrepancy search have been proposed to solve the problem.