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Pôle de Sciences et Technologies pour la Sécurité des Transports ST2 Séminaire - 19 Févier 2004 Projet 6 : Gestion et optimisation des réseaux de transport.

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1 Pôle de Sciences et Technologies pour la Sécurité des Transports ST2 Séminaire - 19 Févier 2004 Projet 6 : Gestion et optimisation des réseaux de transport Joaquin RODRIGUEZ

2 OBJECTIFS 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Recommandations européennes (a) : Amélioration des performances Garantir un niveau de sécurité (a) Commission des Communautés Européennes Livre Blanc-La politique Européenne des transports à lhorizon 2010: lheure des choix, COM(2001) 370.

3 OBJECTIFS 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Optimisation des performances des réseaux Services Ressources (Personnel, matériel roulant, infrastructures, …) Risques Contraintes

4 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Maîtrise : Explosion combinatoire Incertitudes VÉRROUS

5 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Maîtrise : Explosion combinatoire Incertitudes Un exemple: la gestion de circulations ferroviaires dans un poste d'aiguillage 1 LN Paris Gare du Nord Chantilly LGV Lille Grande Ceinture VSD DC RC RT 1 R2 R 2 L 1 D M 2 D 1 LC 2 LC 2 LN 1 LN 2 M 1 M 2 LC

6 VÉRROUS 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Maîtrise : Explosion combinatoire Incertitudes Scénario à 6 trains 1 LN Paris Gare du Nord Chantilly LGV Lille Grande Ceinture VSD DC RC RT 1 R2 R 2 L 1 D M 2 D 1 LC 2 LC 2 LN 1 LN 2 M 1 M 2 LC : conflits : limiter l'amplification des retards ?

7 VÉRROUS 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Maîtrise : Explosion combinatoire Incertitudes 1 LN Paris Gare du Nord Chantilly LGV Lille Grande Ceinture VSD DC RC RT 1 R2 R 2 L 1 D M 2 D 1 LC 2 LC 2 LN 1 LN 2 M 1 M 2 LC 2.Changer lordre des trains 1. Changer les parcours des trains 2 n combinaisons n = nb de conflits combinaisons Scénario à 6 trains : limiter l'amplification des retards ? : conflits

8 VÉRROUS 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Maîtrise : Explosion combinatoire Incertitudes 1 LN Paris Gare du Nord Chantilly LGV Lille Grande Ceinture VSD DC RC RT 1 R2 R 2 L 1 D M 2 D 1 LC 2 LC 2 LN 1 LN 2 M 1 M 2 LC Heures d'entrée Longueur des trains Capacité de traction Conduite : conflits Scénario à 6 trains : limiter l'amplification des retards ?

9 VÉRROUS 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Explosion combinatoire Incertitudes Action 1: Évaluation des performances d'un plan de transport Action 2: Optimisation d'un plan de transport

10 ACTEURS 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport EQUIPES UVHC LAMIH-ROI LAMIH-SP LAMIH-RAIHM USTL LAGIS (SED) LAGIS (COMPIL) INRETS ESTAS Total : 7PR, 12 MC, 5 Doctorants

11 AVANCEMENT 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Début (date d'obtention des crédits) Action 1 : Analyse des performances? 2004 Action 2 : 2.1 Reconfiguration de réseaux Septembre Transport de de matières dangereuses Décembre 2002

12 AVANCEMENT 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Action 1 : Analyse de performances Analyse de la capacité ferroviaire Réseaux de Petri stochastiques Algèbre des dioïdes Champs dexpérimentationThéories/modèles

13 AVANCEMENT 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Action 1 : Analyse des performances Modélisation d'un noeud ferroviaire/risques : Description de l'infrastrastructure Composition de : Cantons Signaux Enclenchements d'itinéraires Réseau de Pétri temporisés stochastiques Opérateurs de fusion et suppression de : Places Transitions

14 AVANCEMENT 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Action 1 : Analyse des performances Modélisation d'un noeud ferroviaire/risques : Publication: [Bourdais & al. 04] Etude de noeuds ferroviaires à l'aide des réseaux de Petri temporisés stochastiques, R. Bourdais, B. Trouillet, P.Yim, Conférence Internationale Francophone d'Automatique - CIFA 2004.

15 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Action 2 : Optimisation Re-configuration de réseaux dans les situations de crise Approches évolutionnistes, Multi-agents Transport de matières dangereuses (TMD) Programmation mathématique, modèle bi-niveaux Champs dexpérimentationThéorie/modèles AVANCEMENT

16 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Action 2 : Optimisation 2.1 Reconfiguration de réseaux Verrous spécifiques : Intégration dinformations spatio-temporelles Perturbations provenant de lenvironnement urbain

17 AVANCEMENT 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport 2.1 Reconfiguration de réseaux Solutions : Approche é volutionniste de la Régulation avec Reconfiguration (AERAR) Algorithme de recherche dItinéraires (ARI) est présenté et mis en œuvre [Fayech & al, 02d] B.Fayech, S.Hammadi and S.Maouche, Partial Network Reconfiguration through a Dynamic Vehicle Scheduling Approach, IEEE SMC, CDROM Proceedings TA2I3, October 6-9, Tunisia, 2002.

18 AVANCEMENT 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Action 2 : Optimisation 2.2 Conception dun réseau sûr pour le transport de matières dangereuses (TMD) Une matière dangereuse : substance qui, par ses propriétés physiques ou chimiques, ou bien par la nature des réactions qu'elle est susceptible de mettre en oeuvre, peut présenter un danger grave pour l'homme, les biens ou l'environnement. Elle peut être : inflammable, toxique, explosive, corrosive ou radioactive. Le TMD : 2/3 routier - 1/3 ferroviaire Accidents: De 1989 à 1993 : 181 accidents en moyenne dont 17 mortels 1996 : 234 accidents dont 19 mortels

19 AVANCEMENT 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport (Source : Ministère de l Écologie et du Développement Durable) Accidents routiers de TMD par département

20 AVANCEMENT 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Evaluation du risque - Objectifs considérés Evaluation du risque A B R AB = Prob AB Pop AB Problèmes multi-objectifs de chemin ou de localisation: Minimisation du risque (risque total ou/et équité) Minimisation du coût

21 AVANCEMENT 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Conception de réseau par les chemins (origine-destination) : (Lille, Auxerre) (Rouen, Auxerre) (Lille, Melun)

22 AVANCEMENT 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport La conception par chemins nest pas satisfaisante Conception de réseau par les chemins

23 AVANCEMENT 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Problème de conception de réseau de tranport sûr A B C D Couples (origine-destination) : (A,B) (A,D) (B,C) Déterminer un réseau pour le TMD prenant en compte des critères économiques et de risque.

24 AVANCEMENT 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Notre approche Agents de décision : - Autorité de tutelle - Transporteurs Objectifs : - Minimiser le risque encouru - Minimiser un coût généralisé Hiérarchie entre les agents de décision Meneur Suiveur

25 AVANCEMENT 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Notre approche Modélisation sous forme dun problème de programmation mathématique à deux niveaux Méthodes : Heuristiques Hypothèse: Faire payer aux transporteurs le coût du risque quils font courir à la population Variables de décision: - Meneur : Tarif dépendant du risque donc du flux - Suiveur : Flux dépendant du coût généralisé incluant le tarif

26 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Action 1 Action 2.2 Action 2.1 POSITIONNEMENT: Prévention, Correction, Gestion des conséquences Projet 6

27 OUVERTURE NATIONALE OU INTERNATIONALE 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Projets internationaux: -TAMPUS sur la télécommunication et linformation temps réel(UE) -FRSQ sur la Gestion de systèmes de véhicules durgence (Canada) Projets nationaux: -PREDIM(plateforme de recherche nationale sur linformation multimodale) -INTERREGIIc(observatoire eurorégional pour les transports et la mobilité) Projets régionaux(CPER-GRRT): -RECIFE(analyse de la capacité ferroviaire) -3-Suisses(Logistique/SupplyChain)

28 PERSPECTIVES 6 - Gestion et optimisation des réseaux de transport Implémentation et expérimentation des modèles proposés Modèle utilisant lalgèbre des dioïdes (Max + )


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