Thèse soutenue

Développement de techniques de planification multi-agent basées sur la modélisation des processus et l'analyse des risques : le cas des dispositifs d'intervention face aux crises environnementales et humanitaires

FR  |  
EN
Auteur / Autrice : Cendrella Chahine
Direction : François PérèsMohamad El Falou
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie Industriel
Date : Soutenance le 18/11/2022
Etablissement(s) : Toulouse, INPT
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Systèmes (Toulouse ; 1999-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Génie de Production (Tarbes ; 1989-....)
Jury : Président / Présidente : Pierre Dehombreux
Examinateurs / Examinatrices : François Pérès, Mohamad El Falou, Pierre Dehombreux, Zineb Simeu-Abazi, M'hamed Sahnoun, Thierry Vidal
Rapporteur / Rapporteuse : Zineb Simeu-Abazi, M'hamed Sahnoun

Résumé

FR  |  
EN

Notre société actuelle cherche de plus en plus à assurer une sécurité constante à ses habitants, tant pour leur vie, leur santé, leurs biens matériels que pour le maintien des infrastructures communes. La gestion de crise a pour objectif de limiter l’impact d’un évènement redouté avéré et de rétablir les conditions correspondant à une situation nominale. Dans cette thèse, nous nous intéressons à la gestion des secours dans les crises telles que les attentats terroristes, les séismes, etc. Les plans d’intervention sont disponibles dans un format textuel définissant les acteurs impliqués et leurs rôles. Afin de fournir une vue globale de la collaboration entre les services de secours, nous avons établi des modèles distinguant les ensembles des tâches : décisionnel, opérationnel et informationnel. Ces modèles ont été construits à partir du standard BPMN (Business Process Model and Notation). Sur la base de cette représentation, une analyse dysfonctionnelle a été effectuée à partir d’une analyse AMDEC (Analyse les Modes de Défaillance, leurs Effets et leur Criticité) dans l’optique d’identifier pour mieux anticiper les évènements susceptibles de perturber le plan d’intervention. La suite du travail s’inscrit dans le domaine de planification sous incertitudes. Les plans d’intervention qui existent sont destinés à garantir la mobilisation des ressources et l’organisation opérationnelle des secours. Dans ce domaine, il est également important de distinguer la phase de préparation en amont des plans d’interventions, qui va tâcher d’anticiper la plupart des situations possibles, de l’exécution des plans qui devront pouvoir s’adapter aux imprévus de la situation réelle, et envisager donc des modes dégradés. Nous concentrons nos efforts sur des approches de type proactive, réactive et progressive qui semblent pouvoir bien s’adapter à ce contexte. La première prend en compte les incertitudes dès la phase de construction hors ligne. Dans la seconde approche, un plan prédictif, construit hors ligne sans tenir compte des incertitudes, sera complété par différents algorithmes réactifs exécutés en ligne pour corriger des incohérences dans le plan initial induisant une replanification. Dans la troisième approche le plan est généré à court terme, ce qui permet de planifier et d’exécuter le plan en ligne.Généralement, en planification le nombre des actions nécessaires afin d’atteindre l’objectif est inconnu. Ainsi qu’en ordonnancement, nous savons exactement le nombre de tâche à exécuter. Dans notre projet, nous sommes entre les deux car nous pouvons avoir une idée globale de la taille du plan et nous ne savons pas au départ qu’est-ce que nous allons exécuter. Chaque acteur de plan d’intervention a une bibliothèque des plans types. Nous utilisons un algorithme d’insertion de plans afin de choisir parmi les plans types ceux qui peuvent servir à atteindre l’objectif. Le système multi-agents est un outil d’aide à la décision qui nous permet de simuler notre scénario dans les deux aspects semi-centralisé et décentralisé afin de comparer les comportements des agents en leur donnant un niveau d’autonomie.Dans cette thèse, nous visons à tester des stratégies distribuées pour générer et exécuter des plans d’urgence dans un scénario d’attaque terroriste. Dans ce contexte, nous proposons un système de planification multi-agent dynamique qui se concentre sur la phase de réponse dans un plan desauvetage où la réaction doit être rapide et efficace autant que possible afin de minimiser les pertes humaines.