Thèse soutenue

La modélisation multi-agents pour l'optimisation et l'évaluation de services de transport

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Auteur / Autrice : Alexis Poulhès
Direction : Mahdi Zargayouna
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Informatique
Date : Soutenance le 19/01/2023
Etablissement(s) : Université Gustave Eiffel
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Mathématiques, Sciences et Technologies de l'Information et de la Communication (Champs-sur-Marne, Seine-et-Marne ; 2010-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire Génie des Réseaux de Transport Terrestre et Informatique Avancé (Noisy-le-grand, Seine-Saint-Denis) - Laboratoire Génie des Réseaux de Transport Terrestre et Informatique Avancé (Noisy-le-grand, Seine-Saint-Denis)
Jury : Président / Présidente : Didier Josselin
Examinateurs / Examinatrices : Mahdi Zargayouna, Patrick Bonnel, Besma Zeddini, Zoi Christoforou
Rapporteur / Rapporteuse : Patrick Bonnel

Résumé

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Dans les agglomérations, les autorités organisatrices en charge des mobilités ne gèrent plus uniquement les transports en commun. Des services de mobilité de différentes formes s’y développent et concurrencent ou complètent les modes historiques. Pour une bonne cohérence d’ensemble de l’offre mais surtout pour que l’usager et chacun des acteurs bénéficient de l’offre, les évaluations actuelles ne suffisent plus. L’objectif de cette thèse est de proposer des méthodes d’évaluation à l’échelle du service de transport. Les travaux de cette thèse se placent dans le cadre de la modélisation multi-agents, qui nous sert de base à une méthode originale couplant offre de mobilité modélisée à l’échelle du véhicule et demande de déplacements agrégés par flux d’usagers. Cette méthode hybride se situe entre une approche historique en flux de l’affectation des usagers dans un réseau de transport en commun, où usagers et véhicules sont agrégés, et modélisation multi-agents où tous les individus sont représentés individuellement en interaction. Elle permet un gain de temps de calcul et limite le nombre d’informations nécessaires à l’exécution. Ces modèles servent à apporter des clés de compréhension dans ces systèmes de transport. La gestion en flux des usagers apporte un regard original sur le problème classique du dispatching en comparaison à un problème de véhicules indépendants. De même, ils permettent de mieux comprendre la congestion systémique à l’échelle d’une ligne ferrée et ses mécanismes. Enfin, ils servent à l’évaluation socio-économique. La première évaluation, pour les transports en commun, concerne uniquement la qualité de service et permet de proposer à l’opérateur des mesures inédites pour optimiser le temps de parcours des usagers. La seconde, plus multicritère, compare les bilans socio-économiques d’une offre de navettes partagées qui remplaceraient un service de bus. Le bilan de l’offre optimale de navettes peut ainsi être comparé au bilan du bus sur les aspects financiers pour l’opérateur, de la qualité de service pour l’usager et du bilan en gaz à effet de serre pour la société. Des évaluations sont proposées sur des cas d’études en Ile de France : l’optimisation de la performance de la ligne 13 du métro parisien et la pertinence du remplacement d’une ligne de bus par un service de taxis partagés sur le plateau de Saclay