Payami Shabestari, Bita
(2026).
« Planning intermodal inland waterway transportation under environmental uncertainty and navigational constraints » Thèse.
Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en administration.
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Résumé
Le transport fluvial par barge constitue une alternative durable et économique au transport routier, offrant des solutions pour réduire la congestion et les émissions. Toutefois, la fréquence et la gravité croissantes des épisodes de sécheresse, exacerbées par les changements climatiques, ainsi que les interventions humaines telles que la gestion des barrages, le dragage et les prélèvements d’eau, provoquent des fluctuations du niveau des eaux dans les rivières et les canaux, compromettant la fiabilité et l’efficacité du transport par barge. Ces variations, incluant les faibles profondeurs, la réduction des niveaux d’eau et les limitations de tirant d’eau navigable, impactent directement les opérations en limitant la capacité de transport. La capacité de chargement d’une barge dépend non seulement de ses caractéristiques physiques, mais aussi du niveau d’eau disponible tout au long de son itinéraire. Des niveaux d’eau insuffisants ou en baisse imposent des restrictions de tirant d’eau qui limitent le volume et le poids des marchandises transportées, créant ainsi des défis opérationnels qui entravent la capacité des transporteurs à répondre efficacement à la demande des expéditeurs tout en maintenant leur rentabilité. Le premier article présente un cadre de planification tactique pour le transport fluvial par consolidation, qui modélise explicitement la relation entre le niveau des eaux et la capacité de chargement des barges. Ce cadre intègre les caractéristiques des navires ainsi que les niveaux d’eau prévus afin d’optimiser l’utilisation des ressources et de maximiser les revenus attendus, tout en assurant la satisfaction de la demande. Des expériences numériques permettent d’analyser l’effet des variations de niveaux d’eau sur la rentabilité, l’efficacité opérationnelle, la satisfaction des expéditeurs et la structure du réseau de services. Dans le deuxième article, nous introduisons le problème de conception de réseau de services programmés sous contrainte de niveau d’eau avec gestion des ressources et des revenus en contexte d’incertitude sur les niveaux d’eau (WL-SSND-RRM), qui traite les défis liés à l’intégration de la variabilité des niveaux d’eau dans la planification tactique des systèmes de transport par barge. Pour tenir compte explicitement de cette incertitude, deux modèles stochastiques alternatifs sont proposés, chacun reposant sur une approche spécifique de gestion des effets liés aux changements aléatoires des niveaux d’eau. Le premier modèle applique des pénalités liées à la demande qui ne pourrait satisfaite sous le plan tactique établi, reflétant les conséquences économiques d’une capacité insuffisante lors de l’exécution du plan. Le second permet une réaffectation dynamique des itinéraires selon les niveaux d’eau observés, ce qui améliore la flexibilité du réseau. Une approche générale de regroupement de scénarios basée sur les décisions est utilisée pour résoudre ces modèles, en proposant des techniques de calcul de bornes alternatives et en calculant l’écart d’optimalité. Comme souligné dans les deux premiers articles, il est essentiel que les modèles de planification intègrent explicitement l’impact de la variabilité des niveaux d’eau sur la capacité de service dans les décisions du côté de l’offre. Tout aussi important est le processus décisionnel du côté de la demande, où la prise en compte de ces facteurs externes est cruciale pour maintenir la rentabilité globale du système. Cela implique le contrôle de l’acceptation des demandes de réservation, reçues de manière continue par le transporteur, et qui forment la base du problème traité dans le troisième article. Nous développons un modèle de type bin-packing qui formalise le problème de réservation selon diverses politiques, le moment de décision, la flexibilité, et l’utilisation de stratégies myopes ou anticipatives. Le modèle est intégré dans un cadre à horizon roulant qui, à chaque étape, considère les demandes actuelles, celles déjà acceptées et, le cas échéant, les demandes futures prévues ainsi que les prévisions mises à jour du niveau des eaux. La performance des stratégies de réservation est évaluée par des expériences numériques approfondies.
| Type: |
Thèse ou essai doctoral accepté
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| Informations complémentaires: |
Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF/A. |
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Directeur de thèse: |
Rei, Walter |
| Mots-clés ou Sujets: |
Transport de marchandises / Transport multimodal / Transports de navigation intérieure / Barges / Groupage des marchandises / Niveau des eaux / Planification / Réservations |
| Unité d'appartenance: |
École des sciences de la gestion |
| Déposé par: |
Service des bibliothèques
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| Date de dépôt: |
24 mars 2026 12:12 |
| Dernière modification: |
24 mars 2026 12:12 |
| Adresse URL : |
https://archipel.uqam.ca/secure/id/eprint/19814 |
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