Modèles et méthodes pour le problème de localisation-routage à deux niveaux en transport

Models and methods for the two-echelon location-routing problem in transportation

• Auteur / Autrice : Viet Phuong Nguyen
• Direction : Christian Prins, Caroline Prodhon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Optimisation et Sûreté des Systèmes
• Date : Soutenance en 2011
• Etablissement(s) : Troyes
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Troyes, Aube)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Problèmes de localisation (programmation)

Problèmes de transport (programmation)

Modèles mathématiques

Recherche opérationnelle

Logistique (gestion)

Transport

Résumé

Le problème de localisation-routage à deux niveaux (LRP-2E) découple d'applications de transport récentes, notamment dans la logistique urbaine. Il s'agit de choisir simultanément des dépôts-satellites à ouvrir, parmi un ensemble de sites potentiels, et de construire des tournées de véhicules à deux niveaux : des tournées primaires qui servent à partir d'un dépôt principal les satellites sélectionnés, et des tournées secondaires qui visitent les clients à partir de ces satellites. Le LRP-2E combine donc deux types de décisions : stratégiques (localisation des satellites) et tactiques ou opérationnelles (élaboration de tournées de véhicules à chaque niveau du système). La fonction-objectif, à minimiser, est le coût total du système, qui inclut les coûts d'ouverture des satellites sélectionnés, les coûts fixes des véhicules mobilisés, et les coûts de transport pour les tournées des deux niveaux. La motivation de nos travaux est de résoudre un problème d'optimisation combinatoire NP-difficile, encore peu étudié dans la littérature. Nous proposons des méthodes de résolution, sans hiérarchie entre les deux niveaux : des heuristiques constructives, des métaheuristiques hybrides, mais également une approche exacte basée sur de nouvelles formulations mathématiques. Les méthodes développées sont testées sur des jeux d'instances allant jusqu'à 200 clients et 20 sites potentiels pour les satellites

The two-echelon location-routing problem (LRP-2E) arises from recent transportation applications, especially in urban logistics. We have to simultaneously locate satellite depots (platforms) from a set of potential sites and to build vehicle routes for two levels : first-level trips which serve from a main depot a set of satellites, and second-level trips which visit customers from these satellites. Hence, the LRP-2E combines two types of decisions : strategic (location of satellites) and tactical or operational (construction of vehicle routes at each level of the system). The objective function, to be minimized, is the total system cost, which includes the opening cost of the selected satellites, the fixed costs of vehicles involved and the transportation costs for the tips of the two levels. The motivation of our work is to solve a NP-hard combinatorial optimization problem, still seldom studied in the literature. We propose solution methods, without hierarchy between the two levels, usins constructive heuristics and hybrid metaheuristics, but also an exact approach based on new mathematical fomulrations. The methods developed are tested on sets of instances with up to 200 customers and 20 potential sites for the satellites