Logistiques Urbaines et Vehicules Autonomes

The business case for autonomous deliveries : does it exist ? : an economic assessment of the use of autonomous vehicle technology for last mile deliveries

• Auteur / Autrice : Kartik Varma
• Direction : François Combes
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Transport
• Date : Soutenance le 01/07/2022
• Etablissement(s) : Université Gustave Eiffel
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ville, Transports et Territoires (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2015-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Systèmes Productifs, Logistique, Organisation des Transports, et Travail - SPLOTT - Systèmes Productifs, Logistique, Organisation des Transports et Travail
• Jury : Président / Présidente : Lorant A. Tavasszy
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : François Combes, José Holguín-Veras, Jesus González Feliu, Pierre Eykerman, Christine Roussat, Corinne Blanquart
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : José Holguín-Veras, Jesus González Feliu

Mots clés

Mots clés contrôlés

Circuits de distribution

Transport de marchandises

Livraison de marchandises

Problème du voyageur de commerce

Véhicules autonomes

Logistique urbaine

Mots clés libres

Autonome

Vehicule

Logistique

Vehicles

Autonomous

Logistics

Résumé

Le Groupe Renault est le premier constructeur automobile français. Une part importante de ses revenus provient de la vente de véhicules utilitaires légers (VUL). Ces VUL, avec leur grande capacité de charge pour leur petite taille et leur rayon de braquage, sont facilement utilisés pour transporter des marchandises dans les villes. En effet, une part importante du transport de marchandises à l'intérieur des villes est réalisée à l'aide de VUL. C'est le cas depuis quelques décennies. Parallèlement, au cours des dernières décennies, il y a eu deux changements pertinents pour les thèmes de cette thèse. Premièrement, la taille des villes, et donc la demande de marchandises à l'intérieur de celles-ci, a augmenté et continue d'augmenter. Deuxièmement, un nouveau type de technologie automobile - la conduite autonome - a connu un développement rapide et est - selon diverses estimations de l'industrie - sur le point d'être adopté. À l'heure où nous écrivons ces lignes, dans certaines parties du monde, certains de ces véhicules sont en train de livrer activement des marchandises. Ces véhicules peuvent être utilisés pour le transport de marchandises à l'intérieur des villes, pour lequel il existe une demande croissante. Le Groupe Renault est confronté à la question de savoir si l'avènement des véhicules autonomes aura un impact sur les ventes de VUL utilisés pour le transport de marchandises en ville. Cette thèse trouve sa naissance dans cette question stratégique à laquelle le Groupe Renault est confronté. Le transport de marchandises à l'intérieur des villes est diversifié. Il existe des mouvements de différentes natures avec des caractéristiques différentes. Pour répondre à cette question, il faut d'abord choisir un sous-ensemble pertinent du transport de marchandises en ville. Pour cette thèse, les livraisons du dernier kilomètre sont choisies comme domaine d'intérêt. Ensuite, pour répondre à la question, selon l'auteur, une connaissance intime de la façon dont les VUL sont actuellement utilisés est nécessaire. Il est également important de développer une compréhension large mais suffisamment détaillée du processus d'exploitation dans lequel ces véhicules fonctionnent. Une fois cela accompli, la question du remplacement de ces véhicules par une technologie plus récente peut être soulevée. Pour acquérir ces connaissances, des visites sur le terrain ont été effectuées : du temps a été passé dans diverses entreprises engagées dans l'activité de logistique du dernier kilomètre. Le processus opérationnel a été étudié avec attention. Des entretiens ont également été menés ; des professionnels et des universitaires travaillant dans le domaine des véhicules autonomes et de la logistique du dernier kilomètre ont été interrogés. Cela permet d'aborder la question de la substitution. Mais cela n'est pas suffisant car il faut également disposer d'une métrique pertinente pour évaluer la substitution. Comment évaluer si l'utilisation de véhicules autonomes pour livrer des marchandises est meilleure que l'utilisation de véhicules conventionnels (LCV) ? Qu'est-ce qui est mieux ? Comment est-ce mieux ? Pour qui est-ce mieux ? Si c'est mieux, dans quelle mesure est-ce mieux et pourquoi ? Cette thèse propose un cadre analytique pour répondre à ces questions. La question de la substitution est examinée sous l'angle du coût d'un point de vue privé ; pour une entreprise de logistique, quel véhicule - sous un ensemble spécifique de paramètres d'exploitation - offre le moindre coût par livraison ? Pour examiner cette question, un modèle microéconomique des coûts est développé. En utilisant ce modèle, divers véhicules sont comparés sur un ensemble de paramètres d'exploitation

Groupe Renault is the largest car manufacturer in France. A significant part of its revenue comes from the sale of Light Commercial Vehicles (LCVs). These LCVs with their large carrying capacity for their small size and turning radius are used readily to transport goods inside cities. Indeed, a significant portion of the transport of goods inside cities is accomplished using LCVs. This has been the case for the last few decades. Parallelly, over the last few decades, there have been two changes relevant to the themes of this thesis. First, the size of cities, and thus the demand for goods inside them has grown and keeps on growing. Secondly, a new kind of vehicle technology - autonomous driving - has undergone rapid development and is - according to various industry estimates - at the cusp of adoption. At the time of writing, in some parts of the world, some of these vehicles are currently actively delivering goods. These vehicles may be used for the transport of goods inside cities, for which there is a growing demand. Groupe Renault is faced with the question of whether the advent of autonomous vehicles will impact the sales of LCV’s used for the transport of goods inside cities? This thesis finds its birth in this strategic question Groupe Renault is faced with. The transport of goods inside cities is diverse. There are movements of different kinds with different characteristic. To respond to this question, first a relevant subset of the transport of goods inside cities must be chosen. For this thesis, last mile deliveries are chosen as the domain of interest. Then, to respond to the question, according to the author an intimate cognizance of how LCVs are currently used is necessary. It is also important, to develop a broad yet sufficiently detailed understanding of the operating process inside which these vehicles functions. Once this is accomplished, the question of 8 substitution of these vehicles by a newer technology can be raised. To attain this knowledge, field visits were undertaken: time was spent at various firms engaged in the activity of last mile logistics. The operational process was attentively studied. Interviews were also conducted; professionals and academicians working in the domain of autonomous vehicles and last mile logistics were questioned. This permits the broaching of the question of substitution. This is not sufficient as it is also necessary to have a relevant metric to gauge the substitution with. How to evaluate whether using autonomous vehicles to deliver goods is better than using conventional vehicles (LCVs)? What is better? How is it better? For whom is it better? If it is better, how much better is it and why? This thesis proposes a analytical framework to tackle these questions. The question of substitution is looked at through the angle of cost from a private perspective; for a logistics firm, which vehicle - under a specific set of operating parameters - offers the least cost per delivery? To inspect this question a microeconomic model of costs is developed. Using this model, various vehicles are compared over a set of operating parameters