Conception et mise en œuvre d'une solution interopérable d'un hôpital de campagne mobile dédié à l'industrie pétrolière et gazière.

Design and Implementation of an Interoperable Solution of a Mobile Field Hospital Dedicated to the Oil and Gas Industry

• Auteur / Autrice : Nimisingha Amakama
• Direction : Gilles Dusserre, Axelle Cadiere
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Sciences de l’information et de la communication
• Date : Inscription en doctorat le ; Soutenance le 26/06/2024
• Etablissement(s) : IMT Mines Alès
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Risques et Société
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : LSR - Laboratoire des Sciences des Risques
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : ISOAR - Ingénierie des systèmes et des organisations pour les activités à risques
• Jury : Président / Présidente : Robert Bestak
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Gilles Dusserre, Thibaud Monteiro, Gregory Zacharewicz, Axelle Cadiere, Mathieu Branlat
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Robert Bestak, Thibaud Monteiro

Mots clés

Mots clés libres

Modélisation et simulation basées sur les agents

Jeux de rôle

Réponse aux catastrophes

Interopérable

NetLogo

Conception

Agent-based modelling and simulation

Role-playing games

Disaster response

Interoperable

NetLogo

Design

Résumé

Cette étude examine l'application de techniques computationnelles et d'un jeu de rôle de réponse aux catastrophes pour évaluer la faisabilité de développer un modèle de simulation reproductible et adaptable pour la réponse aux catastrophes et la prise de décision en situation de crise dans le domaine de la santé. Une approche de gestion de crise est utilisée pour déployer des ressources et évacuer les victimes d'un site de catastrophe hypothétique suite à un début soudain de catastrophe. Cette approche nécessite la présence d'agents divers et leur capacité à coordonner et allouer efficacement les ressources. Bien que le modèle ne remplace en aucun cas un système réel, les simulations et exercices développés et mis en œuvre dans cette étude peuvent servir d'outil analytique pour soutenir l'amélioration des processus, la formation et la prise de décision. Le modèle de simulation et le jeu développés pour cette étude ont analysé les résultats des décisions des agents réactifs et délibératifs, évalués en termes de mortalité et de temps d'attente moyen dans les services d'urgence interagissant. Les éléments centraux du modèle basé sur les agents développé (NetLogo 6.3.0) ont ensuite été transformés et mis en œuvre dans un jeu sérieux de table où les participants ont traversé les règles de prise de décision du modèle, fournissant ainsi une réponse aux questions de recherche de l'étude. Les questions de recherche posées dans cette étude sont les suivantes : (1) "Comment l'interaction entre un hôpital régional (HR) et un hôpital de campagne mobile (HCM) peut-elle être modélisée pour une situation de réponse aux catastrophes dans l'industrie pétrolière et gazière ?" et (2) "Comment les jeux de rôle de table sur la réponse aux catastrophes peuvent-ils être utilisés pour vérifier/valider la représentativité du processus de réponse des agents du modèle ABMS dans le contexte du scénario de réponse aux catastrophes ?" L'objectif de cette étude est d'"améliorer l'interopérabilité entre un hôpital régional et un hôpital de campagne mobile en détaillant le processus d'interaction entre les systèmes," décrivant ainsi un système typique de contrôle des incidents de catastrophe. En cas d'explosion industrielle telle que celle envisagée dans cette étude, les paramètres examinés ont mis en évidence les incertitudes associées à la complexité de la réponse à un scénario de catastrophe et la variabilité due au contexte de crise comme étant critiques pour les résultats des patients. Les indicateurs examinés peuvent servir à deux fins : (1) permettre une évaluation de l'efficacité globale des stratégies de réponse aux catastrophes ; et (2) attirer l'attention sur des éléments dans le contexte de la gestion de la réponse aux catastrophes qui peuvent avoir des impacts plus importants et complémentaires. Le besoin de prise de décision éclairée dans les situations de catastrophe pour réduire les taux de mortalité des patients et les temps d'attente moyens entre les systèmes de santé interopérables est démontré dans cette étude par la modélisation, la simulation et la ludification. Par conséquent, le potentiel et l'efficacité de l'utilisation de techniques combinées pour obtenir des informations précieuses sur les interactions au sein de systèmes complexes sont établis.

This study examines the application of computational techniques and disaster response role-playing game to assess the feasibility of developing a reproducible and adaptable simulation model for disaster response and crisis decision-making in healthcare. A crisis management approach is used to deploy resources and evacuate victims from a hypothetical disaster site following a sudden onset of disaster. This approach requires diverse agents and their ability to coordinate and allocate resources effectively. While the model in no way replaces any real system, the simulations and exercise developed and implemented in this study can serve as an analytical tool to support process improvement, training and decision-making. The simulation model and game developed for this study analysed the results of both reactive and deliberative agents’ decisions, evaluated as mortality, and mean wait time outcomes from interacting emergency departments. The core elements of the developed agent-based model (NetLogo 6.3.0) were then transformed and implemented in a tabletop serious game where participants played through the model's decision-making rules, providing an answer to the study’s research questions. This research questions posed in this study are: (1) "How can the interaction between a regional hospital (RH) and a mobile field hospital (MFH) be modelled for a disaster response setting for the oil and gas industry?" and (2) "How can Disaster Response Tabletop Role-Playing Games (DRTRPGs) be used to verify/validate the representativeness of the ABMS model agents’ response process in the context of the disaster response scenario?" The aim of this study is to "improve the interoperability between a regional hospital and a mobile field hospital by detailing the process of interaction between the systems," describing a typical disaster response incident control system. In the event of an industrial explosion such as that hypothesized in this study, the parameters examined highlighted the uncertainties associated with the complexity of responding to a disaster scenario and the variability due to the crisis context as critical to patient outcomes. The examined indicators can serve two purposes: (1) enable an assessment of the overall effectiveness of disaster response strategies; and (2) draw attention to elements in the context of disaster response management that may have larger and complementary impacts. The need for informed decision-making in disaster situations to reduce patient mortality rates and mean waiting times between interoperable healthcare systems is demonstrated in this study through modelling, simulation and gamification. Therefore, the potential and effectiveness of using combined techniques to gain valuable insights into the interactions within complex systems is established.