Thèse de Quoc Khanh Dang

Modélisation de bas niveau pour le routage et l'ordonnancement des trains dans les gares ferroviaires

Cette thèse porte sur les problèmes de routage et d'ordonnancement des trains dans les gares ferroviaires. L'objectif est de développer un modèle de prise de décision pour aider les managers de la gare à générer un tableau des horaires sans conflits. Le tableau des horaires devrait s'adapter aux infrastructures existantes en respectant la sécurité et les horaires commerciaux. Contrairement aux méthodes traditionnelles qui allouent toutes les ressources pour réserver une route pour un train jusqu'à ce que cette route soit libérée, notre recherche se concentre sur la réservation progressive des ressources utilisées par les trains le long de leur route dans la gare ferroviaire. Cette technique permet à un plus grand nombre de trains de circuler simultanément dans un nœud ferroviaire et d'augmenter ainsi la capacité ferroviaire. Nous nous sommes focalisés dans ces travaux de recherche sur la modélisation mathématique utilisant la programmation linéaire mixte en nombre entiers. Cette modélisation mathématique consiste à transformer des systèmes ferroviaires en modèles de programmation linéaire. Nous avons souhaité construire le modèle le plus général possible afin de pouvoir étudier les problématiques ferroviaires selon plusieurs points de vue. Ainsi, la modélisation construit un modèle abstrait en se basant sur des éléments du système ferroviaire: section et connecteur. Ce modèle abstrait est capable de s'adapter à tous les réseaux ferroviaires. Une stratégie de partitionnement en sous-groupes basée sur une méthodologie d'horizon glissant est proposée. Cette approche de type maths-heuristique divise le problème en plusieurs sous-problèmes afin de réduire l'explosion combinatoire. Les modèles mathématiques ont été implémentés à l'aide de l'outil CPLEX. Nous avons réalisé des expériences numériques sur les données de la gare de Bordeaux pour les circulations de toute une journée. Les résultats montrent la bonne performance et l'efficacité de nos modèles. Les tableaux horaires sont visualisés par trois diagrammes de Gantt distincts correspondant aux sections, aux connecteurs et aux trains.

Jury

M. Khaled MESGHOUNI - Centrale Lille Institut - Directeur de Thèse M. Walter SCHÖN - Université Technologique de Compiègne - Rapporteur M. Ouajdi KORBAA - Université de Sousse - Examinateur Mme Olga BATTAI - Kedge Business School (Campus de Bordeaux) - Examinatrice Mme Sana JABRI - Thales Ground Transportation Systems - Examinatrice M. Armand TOGUYÉNI - Centrale Lille Institut - Co-directeur de Thèse M. Thomas BOURDEAUD'HUY - Centrale Lille Institut - Examinateur M. Jean-Alain YVARS - Institut Supérieur de Mécanique de Paris - Rapporteur M. Martin PRIETO - SNCF Réseau - Invité

Thèse de l'équipe OSL soutenue le 18/11/2021