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    Authors: Travailleur, Lucy;

    Les matériaux composites mortier-polymère sont largement utilisés dans l'industrie pour des applications de protection et/ou de réparation de surfaces en béton. En effet, l'ajout de polymère dans les formulations de mortier permet de modifier les propriétés de ces matériaux, en particulier en favorisant leur adhésion tout en réduisant leur perméabilité. Cependant, les études menées sur ces matériaux ne prennent pas en compte les conditions d'application rencontrées sur chantier. En effet, elles sont généralement réalisées sur des pièces massives, alors qu'en réalité ces matériaux sont appliqués en couche mince. En outre, sur chantier, les exigences qui concernent la cure des matériaux ne sont pas toujours appliquées, et des transferts d'eau par évaporation peuvent avoir lieu. Enfin, les études de durabilité ne tiennent pas compte des interactions possibles entre les matériaux et les micro-organismes, ce qui conduit à des dégradations qui restent bien souvent très modérées mais préjudiciables sur le plan esthétique. L'objectif de cette thèse est donc d'étudier le comportement de composites mortier-polymère appliqués en couches minces, lorsqu'ils sont dans un environnement proche de ceux rencontrés sur chantier. Pour cela, des études ont tout d'abord été réalisées afin de mieux comprendre les propriétés des composites mortier-polymère au jeune âge. Un effet retardateur de prise a été mis en évidence en ajoutant des polymères dans la formulation de pâtes de ciment. Il a été attribué partiellement à l'adsorption des particules de polymère à la surface des grains de ciment, mais surtout à la complexation des ions calcium de la solution interstitielle par les polymères qui sont alors hydrolysés. Ensuite, les composites mortier-polymère ont été exposés à un flux d'air pendant leur durcissement, afin de reproduire leur séchage à l'air libre quand les conditions de cure ne sont pas respectées. Les essais ont montré que la présence de polymère ne permet pas de limiter les pertes d'eau par évaporation. De plus, il a été mis en évidence l'influence de l'épaisseur des mortiers. En effet, pour une épaisseur de moins de 20 mm, il n'y a plus assez d'eau après 24 heures de séchage pour pouvoir assurer l'hydratation du ciment.Dans une seconde partie, des études ont été menées sur les mortiers modifiés durcis afin d'évaluer leur résistance à la biocolonisation dans le cadre de leur utilisation pour la protection d'une façade de bâtiment d'une part, et d'une canalisation d'un réseau d'assainissement d'autre part. Dans le premier cas, les résultats montrent un effet du mode de cure, qui demande à être approfondis à travers une nouvelle campagne d'essais. De plus, la colonisation des mortiers a été fortement limitée par leur pH de surface qui était trop élevé même après trois mois. Ces essais permettent donc de préconiser l'application d'un prétraitement abiotique au préalable afin d'abaisser suffisamment le pH de surface des matériaux pour permettre le développement des micro-organismes. Dans le second cas, les résultats ont montré que les composites mortier-polymère ont un comportement similaire à des mortiers non modifiés formulés à base de CEM I. En effet, au bout de quatre mois d'essai, tous les mortiers présentent des profondeurs de détérioration de 0,5 à 1 mm. Ainsi donc, la présence de polymère ne permet pas de limiter la biodétérioration. Polymer-modified mortars are widely used as protection and/or repair materials. Indeed, the addition of polymer allows modifying the properties of materials especially by promoting their adhesion, while reducing their permeability. However, studies rarely take into account the actual conditions of application on worksite. Those studies are generally realised on massive materials whereas, in fact, polymer-modified mortars are applied into thin layers. In addition, on site, the requirements regarding materials curing are not always applied, and water transfers car occur. Finally, studies on material durability do not consider possible interactions between polymer-modified mortars and microorganisms, which lead to moderate yet aesthetically detrimental degradations.Accordingly, the aim of this thesis is to study the behaviour of polymer-modified mortars applied into thin layers when they are exposed to worksite conditions.To do so, studies were realised in order to understand better the properties of polymer-modified mortars at early age. Firstly, it was showed that polymers have a delaying effect on cement hydration. This effect was partially linked to the adsorption of polymer on cement grains, but mostly due to the complexation of calcium ions following polymer hydrolysis. Then, polymer-modified mortars were exposed to an air flow during hardening, in order to simulate their air drying when curing conditions are not respected. It was noted that polymers do not allow slowing down water evaporation. Besides, mortars with a thickness of less than 20 mm do not retain enough water to ensure cement hydration after 24 hours of drying. Further studies were realised on hardened polymer-modified mortars in order to evaluate their resistance to biocolonisation in the case of their use as a protection material for façades and sewer systems. In the first case, results showed an influence of curing on the bioalteration of mortars, which needs to be verified in a new test campaign. Besides, the colonisation of mortars was limited by the high surface pH of the samples, even after three months. This study allowed recommending the necessity of an abiotic pre-treatment in order to reduce the surface pH to allow the growing of microorganisms. In the second case, results showed that polymer-modified mortars behaved the same way as neat Portland mortars. Indeed, after four months of conservation in the biodeterioration chamber, all mortars showed deterioration depths of 0.5 to 1 mm. Thus, the presence of polymers does not limit biodeterioration.

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    Authors: Schorung, Matthieu;

    The subject of this research is intercity passenger rail transportation in the United States, approached from two perspectives: Amtrak’s traditional rail services and high-speed rail projects. The aim is to understand the workings of public rail transportation policies, what they contain, and how they are developed and pursued by the different actors. The originality of the research lies in its multiscale approach, with a constant back-and-forth between the different scales of analysis, and in its use of several case studies to analyze the territorialization of intercity rail transportation policies. The analysis demonstrates the emergence of a bottom-up approach to projects, notably apparent in the Californian HSR project and in the modernization of the Cascades corridor. This process has even gone to the extreme with the proliferation of private rail projects that stress their independence from government, be it in decision-making, governance, or funding. This seems definitively to preclude any attempt to establish a national framework for high-speed rail, like those found elsewhere in the world, regardless of party-political considerations, i.e. the traditionally greater enthusiasm of the Democratic Party for large-scale federal investment. Two conclusions emerge: first, the development of uniform arguments and recommendations to encourage new rail policies, emphasizing the structuring effects and economic role of highspeed rail, congestion reduction, modal shift; second, a tangible though uneven pro-rail position among public actors at all levels. Priority is placed on improving and modernizing existing corridors for the launch of higher-speed services, and then on hybrid networks that combine different types of infrastructures. There are no publicly backed projects for new lines exclusively dedicated to high-speed rail. Most of the high-speed corridors are in fact “higher-speed” corridors, some of which are intended to become high-speed at some time in the future, such as the Northeast corridor. The territorialization of rail projects entails the design and construction of transportation networks that are more integrated – at least in terms of service provision and physical connection – and genuinely interconnected. After analyzing projects for the upgrading of higher-speed corridors and the construction of new infrastructures, we note the importance of stations and the emphasis on the need for better coordination between transportation and urbanism through support for station districts. Indeed, a rail corridor project – situated at the intersection of political, economic, technical, and territorial interests – is the nucleus of a process of territorialization that materially embeds the infrastructure within urban spaces, and of a process of politicization through the involvement of local actors. Rail projects seem to be an instrument that leads to the implantation of metropolitan scale facilities (stations, intermodal hubs) and to the shaping or reshaping of the urban fabric (station districts, larger-scale district regeneration projects).; Cette recherche a pour objet le transport ferroviaire interurbain de passagers aux Etats-Unis dans une double acception : les services ferroviaires classiques d’Amtrak et les projets de grande vitesse ferroviaire. Il s’agit de comprendre comment les politiques publiques concernant le mode ferroviaire fonctionnent, ce qu’elles contiennent et la manière dont elles sont élaborées et portées par les différents acteurs. L’originalité de la recherche repose sur son approche multiscalaire avec un aller-retour continu entre les différentes échelles d’analyse et sur son ambition d’analyser la territorialisation des politiques en faveur du mode ferroviaire interurbain grâce à plusieurs études de cas. L’analyse met en évidence le fait que s’impose une approche bottom-up pour le portage des projets, c’est le cas notamment pour le projet californien de GVF californien et la modernisation du corridor des Cascades. Cette logique est même poussée à l’extrême avec la multiplication de ces projets ferroviaires privés qui revendiquent leur indépendance par rapport à la puissance publique tant en termes de prise de décision que de gouvernance ou de financement. Cela semble éloigner définitivement toute tentative de définition d’un schéma national pour la grande vitesse ferroviaire, sur le modèle de ce qui s’est passé dans les pays historiques de la GVF, au-delà des considérations partisanes – c’est-à-dire de l’engagement traditionnellement plus fort du parti démocrate dans les grands investissements fédéraux. Deux conclusions en ressortent : en premier lieu, une uniformisation de cet argumentaire et des préconisations pour encourager de nouvelles politiques ferroviaires – effets structurants, rôle économique de la grande vitesse, lutte contre la congestion, report modal ; en second lieu, un engagement à toutes les échelles, tangible mais à divers degrés, des acteurs publics en faveur du mode ferroviaire. Il n’y a pas de projets, portés par des acteurs publics, de nouvelles lignes exclusivement réservées à la GVF. L’essentiel des corridors à grande vitesse concerne des corridors à vitesse élevée (higher speed rail) dont certains ont vocation à devenir à plus ou moins long terme à grande vitesse comme le corridor Nord-Est. Le projet californien, quant à lui, repose en partie sur la réalisation d’une nouvelle infrastructure mais aussi sur l’utilisation de tronçons existants améliorés. La territorialisation des projets ferroviaires passe par la conception et la mise en œuvre de réseaux de transport davantage intégrés – au moins sur le plan de la desserte et de la connexion physique – selon une véritable logique réticulaire. Après analyse des projets de modernisation de corridors à vitesse élevée et de construction de nouvelles infrastructures, nous constatons l’importance des gares et une mise à l’agenda d’une meilleure coordination entre transports et urbanisme par le soutien aux quartiers de gare. En effet, un projet de corridor ferroviaire, qui se trouve au croisement d’intérêts politiques, économiques, techniques et territoriaux, est bien au centre d’un processus de territorialisation qui inscrit matériellement l’infrastructure dans les espaces urbains, et d’un processus de politisation par une mobilisation des acteurs locaux. Les projets ferroviaires apparaissent comme un instrument permettant l’implantation d’équipements à l’échelle métropolitaine (gares, pôles intermodaux) et la structuration ou la reconfiguration du tissu urbain (quartiers de gare, projets plus vastes de renouvellement d’un quartier).

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    Authors: Silva Russi, Edgar Ricardo; Labadie, Nacima; Prodhon, Caroline;

    La croissance du e-commerce, stimulée par un accès plus large aux services Internet, tant pour les clients que pour les entreprises qui achètent et vendent leurs produits par ce canal, a généré un énorme potentiel de consolidation et de coordination des flux à travers des systèmes de distribution multi-échelons. De plus, pour répondre aux défis particuliers du dernier kilomètre, la transition de l'utilisation de véhicules à moteur à combustion interne (ICEV) vers des véhicules à carburant alternatif (AFV), la mise en place de restrictions d'accès dans les zones densément peuplées et l'intégration de stations Customer-to-Parcel (C2P) (par exemple, des casiers et des points de retrait) sont devenues des mesures fréquemment adoptées. Contrairement au problème classique de tournées de véhicules à deux échelons (2E-VRP), dans cette étude, les clients peuvent être servis soit dans des stations C2P, soit par une livraison à domicile dans une fenêtre de temps spécifiée. Nous considérons les satellites du second échelon comme des potentielles stations C2P, et les zones grises sont constituées des clients en livraison à domicile situés aux frontières des centres urbains. The growth of e-commerce, stimulated by wider access to Internet services for both customers and companies buying and selling products through this channel, has generated a huge potential for consolidation and coordination of flows through multi-level distribution systems. In addition, to address the particular challenges of the last mile, the transition from the use of internal combustion engine vehicles (ICEVs) to alternative fuel vehicles (AFVs), the implementation of access restrictions in densely populated areas, and the integration of Customer-to-Parcel (C2P) stations (e.g., lockers and pick-up points) have become frequently adopted measures. In contrast to the classical two-echelon vehicle tour problem (2E-VRP), in this study, customers can be served either at C2P stations or by home delivery within a specified time window. We consider the satellites of the second echelon as potential C2P stations, and the grey areas are the home delivery customers located at the borders of the urban centres. International audience

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    Authors: Thorez, Julien;

    International audience; La « Route de la Soie » est une des principales notions employées pour décrire l’insertion des pays de l’Asie centrale dans l’espace mondialisé. Véhiculant un imaginaire positif des échanges, aussi bien économiques que culturels, elle est également mobilisée par la plupart des puissances mondiales et régionales qui investissent le champ géopolitique centrasiatique depuis la disparition de l’URSS. Depuis 2013, la Chine en a même fait un des fondements théoriques de sa politique étrangère. À partir du cas centrasiatique et d’une approche géographique, cet article analyse les effets de la mise en œuvre de la Belt and Road Initiative (BRI) sur les échanges eurasiatiques. Il établit que, pour la première fois dans l’histoire récente, les corridors de transport continentaux voient transiter entre la Chine et l’Europe un trafic de marchandises significatif, quoique toujours très modeste par rapport à la voie maritime. Cette circulation nouvelle concourt à redessiner l’architecture des axes de transport et, dans une certaine mesure, à transformer les structures de l’espace eurasiatique.

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    Authors: Naldini, Federico; Pellegrini, Paola; Rodriguez, Joaquin;

    International audience; Meta-heuristic Algorithms for Real-Time Energy Consumption Optimization in Railway Networks

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    Authors: El Arja, Hiba;

    The present research work addresses various aspects of the numerical modelling of the displacements induced by deep excavations. The first objective is to define a constitutive model allowing to obtain a good estimation of the settlement behind the retaining wall. A second objective is to contribute to the justification of retaining structures for ultimate limit states according to the format proposed by the Eurocodes.Two constitutive models based on the theory of elastoplasticity with a single mechanism are proposed: "H1 model" and "H2 model" which include respectively an isotropic hardening law and a non-linear kinematic hardening law. The formulations of the two models are presented. Their different parameters are defined from laboratory or in situ tests. The influence of each of these parameters is studied in the case of triaxial tests.Both models are implemented in the CESAR-LCPC finite element calculation code. A numerical analysis of a real excavation project taken from a benchmark prevision exercise with different constitutive models is presented. The results obtained with the H2 model do not significantly improve the results compared to the H1 model. In the following, the discussion focuses on the H1 model. Parametric studies are carried out on this excavation project to identify the parameters that have an influence on the settlement distribution calculated behind the retaining wall. Within the framework of the Grand Paris Express Project, new metro lines are being built. The excavation of the future “Créteil L'Échat” station of line 15 south is chosen as a case study in this thesis. The numerical results obtained with the H1 model are compared with measurements obtained in this station.Regarding the justification for the ultimate limit states of retaining structures, the discussion focuses on the procedure of reduction of the shear properties of soils (c-phi reduction). We seek to clarify to what extent this method can be adapted to complex constitutive models such as the H1 model; Ce travail aborde différents aspects de la modélisation numérique des mouvements de sol induits par la réalisation des excavations profondes. Le premier objectif est de définir un modèle de comportement qui inclut un mécanisme permettant de bien représenter la cuvette de tassement derrière un écran de soutènement. Le deuxième objectif est de contribuer à la justification des états limites ultimes des ouvrages de soutènement selon le format proposé par les Eurocodes.On propose deux modèles de comportement basés sur la théorie de l’élastoplasticité à un seul mécanisme : « le modèle H1 » et « le modèle H2 », qui comportent respectivement une loi d’écrouissage isotrope et une loi d’écrouissage cinématique non linéaire. Les formulations des deux modèles sont présentées. Leurs différents paramètres sont définis à partir d’essais en laboratoire ou in situ. On étudie l’influence de chacun de ces paramètres dans le cas des essais triaxiaux.Ces deux modèles sont implémentés dans le code de calcul par éléments finis CESAR-LCPC. Une analyse numérique d’un projet réel d’excavation issu d’un exercice de prévision (benchmark) avec différents modèles de comportement est présentée. Les résultats obtenus avec le modèle H2 n’améliorent pas significativement les résultats par rapport au modèle H1. Dans la suite, on concentre la discussion sur le modèle H1. Des études paramétriques sont réalisées sur ce projet d’excavation pour identifier les paramètres qui ont une influence sur la cuvette de tassement calculée. Dans le cadre du Projet Grand Paris Express, de nouvelles lignes de métro sont en cours de réalisation. La fouille de la future gare de Créteil L’Échat de la ligne 15 sud est choisie comme cas d’étude. Les résultats numériques obtenus avec le modèle H1 sont confrontés à des mesures réalisées dans cette gare.Le dernier chapitre aborde la justification aux états limites ultimes des ouvrages de soutènement. La discussion est axée sur la procédure de réduction des propriétés de cisaillement des sols (c-phi réduction). On cherche à préciser dans quelle mesure cette méthode peut être adaptée à des modèles de comportement complexes comme le modèle H1

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    Authors: Sobrino Heredia, José Manuel;

    Les activités de pêche en milieu marin où elles doivent cohabiter avec l’exploitation de ressources pétrolières et minérales sous-marines sont aujourd’hui une réalité. Tout comme les conflits qui émergent à cet égard. Les diamants en Namibie, l’étain en Indonésie, les phosphates en Nouvelle-Guinée ou les hydrocarbures en Irlande Terre-Neuve ou Malouines sont quelques exemples d’interférence entre la pêche et l’extraction de ces ressources non vivantes des fonds marins. Ces conflits augmenteront à mesure que des progrès technologiques seront réalisés permettant le développement de ces opérations industrielles, ce qui sera favorisé par une demande accrue des consommateurs et par la raréfaction de certains minéraux, ainsi que par une diminution de la réserve d’hydrocarbures sur terre. Dans notre communication, nous essayons de présenter, premièrement, cette nouvelle réalité qui résulte de la convergence de différentes activités humaines dans certains espaces maritimes. Et, ensuite nous examinons les tensions générées par cette concomitance d’activités et son écho en droit international et en droit de l’UE. Fishing activities in the marine environment where they must cohabit with the exploitation of oil and mineral underwater resources are now a reality. Just like the conflicts that emerge in this regard. Diamonds in Namibia, tin in Indonesia, phosphates in New Guinea or hydrocarbons in Ireland or Falkland Islands are some examples of interference between fishing and the extraction of these non-living resources from the seabed. These conflicts will increase as technological progress is made to develop these industrial operations, which will be facilitated by increased consumer demand and the scarcity of certain minerals, as well as a reduction in the oil and gas reserve on land. In our paper, we try to present, first, this new reality that results from the convergence of different human activities in certain maritime areas. And then we examine the tensions generated by this concomitance of activities and its echo in international law and in EU law. International audience

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    Authors: Benhamiche, Amal; Chopin, Morgan;

    International audience; New exact approaches for the Unsplittable Shortest Path Routing Problem

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    Authors: Peteilh, Nicolas;

    Les enjeux économiques associés à la conception, au développement et à l'exploitation des avions sont depuis des décennies des moteurs forts pour poursuivre les efforts technologiques et opérationnels visant à réduire la consommation des avions. Depuis un peu plus d'une décennie et suite au Grenelle de l'Environnement et la mise en place du Conseil pour la Recherche Aéronautique Civile (CORAC), les inquiétudes et ambitions environnementales ont encore exacerbé le besoin de s'inscrire dans une perspective de développement durable du transport aérien. Enfin, la large prise de conscience, lors de la COP 21 à Paris, de l'urgence climatique impose comme une nécessité de réunir toutes les connaissances et les savoir-faire pour décarbonner le transport aérien. L'optimisation de l'avion est un élément essentiel de sa conception et son exploitation et implique de multiples disciplines. Les processus et méthodes d'optimisation multidisciplinaires (MDO) n'ont pas cessé de progresser depuis le début de leur utilisation industrielle dans les années 80 et sont désormais de plus en plus utilisés à chaque étape de la conception d'un nouvel avion. Leur approche itérative du problème visant à converger vers la meilleure solution tend à apparaître à tous les niveaux, des analyses multidisciplinaires aéro-structurales automatisées s'appuyant sur des modèles de différents niveaux de fidélité jusqu'au processus industriel global visant à répondre au besoin des compagnies aériennes. Malgré ces efforts, nous constatons que l'avion est en pratique rarement exploité précisément dans les conditions définies dans les exigences de conception (techniques, géométriques, opérationnelles et réglementaires) et utilisées pour son optimisation dès les premières phases de son processus de développement. Cela est une source de perte d'optimalité pour le système du transport aérien (STA) vis-à-vis de sa mission fondamentale : transporter des passagers ou des marchandises d'un point à un autre par la voie des airs. Ces observations nous amènent à poser à la question suivante : est-il possible de rendre l'avion plus robuste d'un point de vue opérationnel en renforçant, dès les phases de design conceptuel, le lien avec le STA, par de nouvelles formulations MDO? Nous proposons la méthodologie suivante. Dans la première étape, nous repositionnons l'avion dans le STA afin de mieux représenter comment il contribue à son activité mais aussi comment le monde opérationnel influence son design. La deuxième étape vise à réunir des données représentant l'exploitation réelle des avions afin d'en tirer des modèles pertinents, et un outil multidisciplinaire de design conceptuel simulant le processus de conception d'un avion. Lors de la dernière étape, nous étudions trois cas d'application. Le premier étudie la perte d'optimalité opérationnelle due aux variabilités dans les distances de vol. Le deuxième aborde les exigences au décollage en les faisant passer d'un statut de contraintes à un statut de variables de design dans la formulation MDO. Enfin le troisième cas d'application prend en compte les variabilités opérationnelles en croisière, observées et modélisées, dans le processus de design conceptuel. Le premier chapitre de cette thèse présente une analyse de l'existant industriel et académique vis-à-vis de la conception avion et de la représentation du STA, une revue des bases de données opérationnelles existantes et des outils de design conceptuel, ainsi que l'état de l'art relatif à la prise en compte des opérations dans la conception avion et aux méthodes utilisées dans le reste de la thèse. Le deuxième chapitre traite de la calibration de l'outil de conception MARILib, des données opérationnelles utilisées et des modèles qu'elles nous permettent de construire. Le troisième et dernier chapitre présente les trois cas d'application étudiés. Enfin, une conclusion revient sur les principales contributions de cette thèse, les limites et les perspectives associées. For decades, the economic stakes associated with the design, development and operations of aircraft have been strong drivers for pursuing technological and operational efforts to reduce aircraft fuel consumption. Since the Grenelle de l'environnement and the establishment of the Conseil pour la Recherche Aéronautique Civile (CORAC) in 2008, both environmental concerns and ambitions have further exacerbated the expectations of the air transport system (ATS) towards sustainable development. Finally, the widespread awareness, during COP 21 in Paris, of the climate urgency makes it necessary to bring together all the knowledge and know-how to decarbonize air transport. Aircraft optimization is an essential part of its design and oper- ations, and it involves multiple disciplines. Multi- Disciplinary Optimization (MDO) processes and methods have steadily advanced since they were first developed and used in the scientific community and in the industry in the 1980s. They are now increasingly used at every stage of new aircraft design. The objective of their iterative approach to the problem is to converge towards better solutions. It tends to be used in all phases of the process, from automated aero- structural multidisciplinary analyses based on models of different levels of fidelity, to the overall industrial process aimed at meeting the needs of airlines companies. Despite these efforts, the aircraft is in fact hardly ever operated on the conditions that are defined in the design requirements (technical, geometrical, operational, and regulatory) and that are used for optimizing it from the very early stage of its development process. This implies a loss of optimality of the ATS when fulfilling its fundamental mission: to carry passengers, freight, and mail from one place to another through air transportation. Having noticed this, we ask the following question: is it possible to improve the airplane and make it more robust, from an operational point of view, by tying the link, from the conceptual design phase, with the ATS and its other components, through new MDO formulations? To answer this question, we propose the following methodology. First, we position the aircraft in the ATS in order to better understand and better represent how the aircraft contribute to the ATS activity, but also in order to capture how the operations influence the aircraft design. Our second step consists in gathering data to observe real aircraft operations, such as those obtained via flight data recorder, in order to create meaningful models, and an overall aircraft design (OAD) tool to simulate the conceptual design process of an aircraft. During the last step, we focus on three use cases. The first quantifies the loss of operational optimality due to range variability. The second use case tackles the take-off distance requirements and turn them from design constraints to design variables in the MDO formulation. Finally, the last use case considers cruise variabilities, as observed and modelled, in the conceptual design process. The first chapter of this thesis presents a review of the academic and industrial practices with regards to aircraft design and the representation of the ATS, a synthesis of available operational data and conceptual airplane design tools, as well as a state of the art on how the operations are taken into account in the design process and on the mathematical methods and tools used in this thesis. The second chapter addresses the calibration of the MARILib aircraft conceptual tool, and the processing of the operational data used, how we enrich them and which models we build from them. The third and last chapter describes the three use cases. Finally, a conclusion recalls the main contributions of this thesis, discusses its limits, and presents the related perspectives.

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    Authors: PETIET, Florence;

    Reliability analysis is an integral part of system design and operation, especially for systems running critical applications. Recent works have shown the interest of using Bayesian Networks in the field of reliability, for modeling the degradation of a system. The Graphical Duration Models are a specific case of Bayesian Networks, which make it possible to overcome the Markovian property of dynamic Bayesian Networks. They adapt to systems whose sojourn-time in each state is not necessarily exponentially distributed, which is the case for most industrial applications. Previous works, however, have shown limitations in these models in terms of storage capacity and computing time, due to the discrete nature of the sojourn time variable. A solution might be to allow the sojourn time variable to be continuous. According to expert opinion, sojourn time variables follow a Weibull distribution in many systems. The goal of this thesis is to integrate sojour time variables following a Weibull distribution in a Graphical Duration Model by proposing a new approach. After a presentation of the Bayesian networks, and more particularly graphical duration models, and their limitations, this report focus on presenting the new model allowing the modeling of the degradation process. This new model is called Weibull Hybrid Graphical Duration Model. An original algorithm allowing inference in such a network has been deployed. Various so built databases allowed to learn on one hand a Graphical Duration Model, and on an other hand a Graphical Duration Model Hybrid - Weibull, in order to compare them, in term of learning quality, of inference quality, of compute time, and of storage space; L'analyse de fiabilité fait partie intégrante de la conception et du fonctionnement du système, en particulier pour les systèmes exécutant des applications critiques. Des travaux récents ont montré l'intérêt d'utiliser les réseaux bayésiens dans le domaine de la fiabilité, pour modélisation la dégradation d'un système. Les modèles graphiques de durée sont un cas particulier des réseaux bayésiens, qui permettent de s'affranchir de la propriété markovienne des réseaux bayésiens dynamiques. Ils s'adaptent aux systèmes dont le temps de séjour dans chaque état n'est pas nécessairement distribué exponentiellement, comme c'est le cas dans la plupart des applications industrielles. Des travaux antérieurs ont toutefois montré des limitations à ces modèles en terme de capacité de stockage et de temps de calcul, en raison du caractère discret de la variable temps de séjour. Une solution pourrait consister à considérer une variable de durée continue. Selon les avis d'experts, les variables de temps de séjour suivent une distribution de Weibull dans de nombreux systèmes. L'objectif de la thèse est d'intégrer des variables de temps de séjour suivant une distribution de Weibull dans un modèle de durée graphique en proposant une nouvelle approche. Après une présentation des réseaux bayésiens, et plus particulièrement des modèles graphiques de durée et leur limitation, ce rapport s'attache à présenter le nouveau modèle permettant la modélisation du processus de dégradation. Ce nouveau modèle est appelé modèle graphique de durée hybride Weibull. Un algorithme original permettant l'inférence dans un tel réseau a été mis en place. L'étape suivante a été la validation de l'approche. Ne disposant pas de données, il a été nécessaire de simuler des séquences d'états du système. Différentes bases de données ainsi construites ont permis d'apprendre d'un part un modèle graphique de durée, et d'autre part un modèle graphique de durée hybride-Weibull, afin de les comparer, que ce soit en terme de qualité d’apprentissage, de qualité d’inférence, de temps de calcul, et de capacité de stockage

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    Authors: Travailleur, Lucy;

    Les matériaux composites mortier-polymère sont largement utilisés dans l'industrie pour des applications de protection et/ou de réparation de surfaces en béton. En effet, l'ajout de polymère dans les formulations de mortier permet de modifier les propriétés de ces matériaux, en particulier en favorisant leur adhésion tout en réduisant leur perméabilité. Cependant, les études menées sur ces matériaux ne prennent pas en compte les conditions d'application rencontrées sur chantier. En effet, elles sont généralement réalisées sur des pièces massives, alors qu'en réalité ces matériaux sont appliqués en couche mince. En outre, sur chantier, les exigences qui concernent la cure des matériaux ne sont pas toujours appliquées, et des transferts d'eau par évaporation peuvent avoir lieu. Enfin, les études de durabilité ne tiennent pas compte des interactions possibles entre les matériaux et les micro-organismes, ce qui conduit à des dégradations qui restent bien souvent très modérées mais préjudiciables sur le plan esthétique. L'objectif de cette thèse est donc d'étudier le comportement de composites mortier-polymère appliqués en couches minces, lorsqu'ils sont dans un environnement proche de ceux rencontrés sur chantier. Pour cela, des études ont tout d'abord été réalisées afin de mieux comprendre les propriétés des composites mortier-polymère au jeune âge. Un effet retardateur de prise a été mis en évidence en ajoutant des polymères dans la formulation de pâtes de ciment. Il a été attribué partiellement à l'adsorption des particules de polymère à la surface des grains de ciment, mais surtout à la complexation des ions calcium de la solution interstitielle par les polymères qui sont alors hydrolysés. Ensuite, les composites mortier-polymère ont été exposés à un flux d'air pendant leur durcissement, afin de reproduire leur séchage à l'air libre quand les conditions de cure ne sont pas respectées. Les essais ont montré que la présence de polymère ne permet pas de limiter les pertes d'eau par évaporation. De plus, il a été mis en évidence l'influence de l'épaisseur des mortiers. En effet, pour une épaisseur de moins de 20 mm, il n'y a plus assez d'eau après 24 heures de séchage pour pouvoir assurer l'hydratation du ciment.Dans une seconde partie, des études ont été menées sur les mortiers modifiés durcis afin d'évaluer leur résistance à la biocolonisation dans le cadre de leur utilisation pour la protection d'une façade de bâtiment d'une part, et d'une canalisation d'un réseau d'assainissement d'autre part. Dans le premier cas, les résultats montrent un effet du mode de cure, qui demande à être approfondis à travers une nouvelle campagne d'essais. De plus, la colonisation des mortiers a été fortement limitée par leur pH de surface qui était trop élevé même après trois mois. Ces essais permettent donc de préconiser l'application d'un prétraitement abiotique au préalable afin d'abaisser suffisamment le pH de surface des matériaux pour permettre le développement des micro-organismes. Dans le second cas, les résultats ont montré que les composites mortier-polymère ont un comportement similaire à des mortiers non modifiés formulés à base de CEM I. En effet, au bout de quatre mois d'essai, tous les mortiers présentent des profondeurs de détérioration de 0,5 à 1 mm. Ainsi donc, la présence de polymère ne permet pas de limiter la biodétérioration. Polymer-modified mortars are widely used as protection and/or repair materials. Indeed, the addition of polymer allows modifying the properties of materials especially by promoting their adhesion, while reducing their permeability. However, studies rarely take into account the actual conditions of application on worksite. Those studies are generally realised on massive materials whereas, in fact, polymer-modified mortars are applied into thin layers. In addition, on site, the requirements regarding materials curing are not always applied, and water transfers car occur. Finally, studies on material durability do not consider possible interactions between polymer-modified mortars and microorganisms, which lead to moderate yet aesthetically detrimental degradations.Accordingly, the aim of this thesis is to study the behaviour of polymer-modified mortars applied into thin layers when they are exposed to worksite conditions.To do so, studies were realised in order to understand better the properties of polymer-modified mortars at early age. Firstly, it was showed that polymers have a delaying effect on cement hydration. This effect was partially linked to the adsorption of polymer on cement grains, but mostly due to the complexation of calcium ions following polymer hydrolysis. Then, polymer-modified mortars were exposed to an air flow during hardening, in order to simulate their air drying when curing conditions are not respected. It was noted that polymers do not allow slowing down water evaporation. Besides, mortars with a thickness of less than 20 mm do not retain enough water to ensure cement hydration after 24 hours of drying. Further studies were realised on hardened polymer-modified mortars in order to evaluate their resistance to biocolonisation in the case of their use as a protection material for façades and sewer systems. In the first case, results showed an influence of curing on the bioalteration of mortars, which needs to be verified in a new test campaign. Besides, the colonisation of mortars was limited by the high surface pH of the samples, even after three months. This study allowed recommending the necessity of an abiotic pre-treatment in order to reduce the surface pH to allow the growing of microorganisms. In the second case, results showed that polymer-modified mortars behaved the same way as neat Portland mortars. Indeed, after four months of conservation in the biodeterioration chamber, all mortars showed deterioration depths of 0.5 to 1 mm. Thus, the presence of polymers does not limit biodeterioration.

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    Authors: Schorung, Matthieu;

    The subject of this research is intercity passenger rail transportation in the United States, approached from two perspectives: Amtrak’s traditional rail services and high-speed rail projects. The aim is to understand the workings of public rail transportation policies, what they contain, and how they are developed and pursued by the different actors. The originality of the research lies in its multiscale approach, with a constant back-and-forth between the different scales of analysis, and in its use of several case studies to analyze the territorialization of intercity rail transportation policies. The analysis demonstrates the emergence of a bottom-up approach to projects, notably apparent in the Californian HSR project and in the modernization of the Cascades corridor. This process has even gone to the extreme with the proliferation of private rail projects that stress their independence from government, be it in decision-making, governance, or funding. This seems definitively to preclude any attempt to establish a national framework for high-speed rail, like those found elsewhere in the world, regardless of party-political considerations, i.e. the traditionally greater enthusiasm of the Democratic Party for large-scale federal investment. Two conclusions emerge: first, the development of uniform arguments and recommendations to encourage new rail policies, emphasizing the structuring effects and economic role of highspeed rail, congestion reduction, modal shift; second, a tangible though uneven pro-rail position among public actors at all levels. Priority is placed on improving and modernizing existing corridors for the launch of higher-speed services, and then on hybrid networks that combine different types of infrastructures. There are no publicly backed projects for new lines exclusively dedicated to high-speed rail. Most of the high-speed corridors are in fact “higher-speed” corridors, some of which are intended to become high-speed at some time in the future, such as the Northeast corridor. The territorialization of rail projects entails the design and construction of transportation networks that are more integrated – at least in terms of service provision and physical connection – and genuinely interconnected. After analyzing projects for the upgrading of higher-speed corridors and the construction of new infrastructures, we note the importance of stations and the emphasis on the need for better coordination between transportation and urbanism through support for station districts. Indeed, a rail corridor project – situated at the intersection of political, economic, technical, and territorial interests – is the nucleus of a process of territorialization that materially embeds the infrastructure within urban spaces, and of a process of politicization through the involvement of local actors. Rail projects seem to be an instrument that leads to the implantation of metropolitan scale facilities (stations, intermodal hubs) and to the shaping or reshaping of the urban fabric (station districts, larger-scale district regeneration projects).; Cette recherche a pour objet le transport ferroviaire interurbain de passagers aux Etats-Unis dans une double acception : les services ferroviaires classiques d’Amtrak et les projets de grande vitesse ferroviaire. Il s’agit de comprendre comment les politiques publiques concernant le mode ferroviaire fonctionnent, ce qu’elles contiennent et la manière dont elles sont élaborées et portées par les différents acteurs. L’originalité de la recherche repose sur son approche multiscalaire avec un aller-retour continu entre les différentes échelles d’analyse et sur son ambition d’analyser la territorialisation des politiques en faveur du mode ferroviaire interurbain grâce à plusieurs études de cas. L’analyse met en évidence le fait que s’impose une approche bottom-up pour le portage des projets, c’est le cas notamment pour le projet californien de GVF californien et la modernisation du corridor des Cascades. Cette logique est même poussée à l’extrême avec la multiplication de ces projets ferroviaires privés qui revendiquent leur indépendance par rapport à la puissance publique tant en termes de prise de décision que de gouvernance ou de financement. Cela semble éloigner définitivement toute tentative de définition d’un schéma national pour la grande vitesse ferroviaire, sur le modèle de ce qui s’est passé dans les pays historiques de la GVF, au-delà des considérations partisanes – c’est-à-dire de l’engagement traditionnellement plus fort du parti démocrate dans les grands investissements fédéraux. Deux conclusions en ressortent : en premier lieu, une uniformisation de cet argumentaire et des préconisations pour encourager de nouvelles politiques ferroviaires – effets structurants, rôle économique de la grande vitesse, lutte contre la congestion, report modal ; en second lieu, un engagement à toutes les échelles, tangible mais à divers degrés, des acteurs publics en faveur du mode ferroviaire. Il n’y a pas de projets, portés par des acteurs publics, de nouvelles lignes exclusivement réservées à la GVF. L’essentiel des corridors à grande vitesse concerne des corridors à vitesse élevée (higher speed rail) dont certains ont vocation à devenir à plus ou moins long terme à grande vitesse comme le corridor Nord-Est. Le projet californien, quant à lui, repose en partie sur la réalisation d’une nouvelle infrastructure mais aussi sur l’utilisation de tronçons existants améliorés. La territorialisation des projets ferroviaires passe par la conception et la mise en œuvre de réseaux de transport davantage intégrés – au moins sur le plan de la desserte et de la connexion physique – selon une véritable logique réticulaire. Après analyse des projets de modernisation de corridors à vitesse élevée et de construction de nouvelles infrastructures, nous constatons l’importance des gares et une mise à l’agenda d’une meilleure coordination entre transports et urbanisme par le soutien aux quartiers de gare. En effet, un projet de corridor ferroviaire, qui se trouve au croisement d’intérêts politiques, économiques, techniques et territoriaux, est bien au centre d’un processus de territorialisation qui inscrit matériellement l’infrastructure dans les espaces urbains, et d’un processus de politisation par une mobilisation des acteurs locaux. Les projets ferroviaires apparaissent comme un instrument permettant l’implantation d’équipements à l’échelle métropolitaine (gares, pôles intermodaux) et la structuration ou la reconfiguration du tissu urbain (quartiers de gare, projets plus vastes de renouvellement d’un quartier).

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    Authors: Silva Russi, Edgar Ricardo; Labadie, Nacima; Prodhon, Caroline;

    La croissance du e-commerce, stimulée par un accès plus large aux services Internet, tant pour les clients que pour les entreprises qui achètent et vendent leurs produits par ce canal, a généré un énorme potentiel de consolidation et de coordination des flux à travers des systèmes de distribution multi-échelons. De plus, pour répondre aux défis particuliers du dernier kilomètre, la transition de l'utilisation de véhicules à moteur à combustion interne (ICEV) vers des véhicules à carburant alternatif (AFV), la mise en place de restrictions d'accès dans les zones densément peuplées et l'intégration de stations Customer-to-Parcel (C2P) (par exemple, des casiers et des points de retrait) sont devenues des mesures fréquemment adoptées. Contrairement au problème classique de tournées de véhicules à deux échelons (2E-VRP), dans cette étude, les clients peuvent être servis soit dans des stations C2P, soit par une livraison à domicile dans une fenêtre de temps spécifiée. Nous considérons les satellites du second échelon comme des potentielles stations C2P, et les zones grises sont constituées des clients en livraison à domicile situés aux frontières des centres urbains. The growth of e-commerce, stimulated by wider access to Internet services for both customers and companies buying and selling products through this channel, has generated a huge potential for consolidation and coordination of flows through multi-level distribution systems. In addition, to address the particular challenges of the last mile, the transition from the use of internal combustion engine vehicles (ICEVs) to alternative fuel vehicles (AFVs), the implementation of access restrictions in densely populated areas, and the integration of Customer-to-Parcel (C2P) stations (e.g., lockers and pick-up points) have become frequently adopted measures. In contrast to the classical two-echelon vehicle tour problem (2E-VRP), in this study, customers can be served either at C2P stations or by home delivery within a specified time window. We consider the satellites of the second echelon as potential C2P stations, and the grey areas are the home delivery customers located at the borders of the urban centres. International audience

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    Authors: Thorez, Julien;

    International audience; La « Route de la Soie » est une des principales notions employées pour décrire l’insertion des pays de l’Asie centrale dans l’espace mondialisé. Véhiculant un imaginaire positif des échanges, aussi bien économiques que culturels, elle est également mobilisée par la plupart des puissances mondiales et régionales qui investissent le champ géopolitique centrasiatique depuis la disparition de l’URSS. Depuis 2013, la Chine en a même fait un des fondements théoriques de sa politique étrangère. À partir du cas centrasiatique et d’une approche géographique, cet article analyse les effets de la mise en œuvre de la Belt and Road Initiative (BRI) sur les échanges eurasiatiques. Il établit que, pour la première fois dans l’histoire récente, les corridors de transport continentaux voient transiter entre la Chine et l’Europe un trafic de marchandises significatif, quoique toujours très modeste par rapport à la voie maritime. Cette circulation nouvelle concourt à redessiner l’architecture des axes de transport et, dans une certaine mesure, à transformer les structures de l’espace eurasiatique.

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    Authors: Naldini, Federico; Pellegrini, Paola; Rodriguez, Joaquin;

    International audience; Meta-heuristic Algorithms for Real-Time Energy Consumption Optimization in Railway Networks

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    Authors: El Arja, Hiba;

    The present research work addresses various aspects of the numerical modelling of the displacements induced by deep excavations. The first objective is to define a constitutive model allowing to obtain a good estimation of the settlement behind the retaining wall. A second objective is to contribute to the justification of retaining structures for ultimate limit states according to the format proposed by the Eurocodes.Two constitutive models based on the theory of elastoplasticity with a single mechanism are proposed: "H1 model" and "H2 model" which include respectively an isotropic hardening law and a non-linear kinematic hardening law. The formulations of the two models are presented. Their different parameters are defined from laboratory or in situ tests. The influence of each of these parameters is studied in the case of triaxial tests.Both models are implemented in the CESAR-LCPC finite element calculation code. A numerical analysis of a real excavation project taken from a benchmark prevision exercise with different constitutive models is presented. The results obtained with the H2 model do not significantly improve the results compared to the H1 model. In the following, the discussion focuses on the H1 model. Parametric studies are carried out on this excavation project to identify the parameters that have an influence on the settlement distribution calculated behind the retaining wall. Within the framework of the Grand Paris Express Project, new metro lines are being built. The excavation of the future “Créteil L'Échat” station of line 15 south is chosen as a case study in this thesis. The numerical results obtained with the H1 model are compared with measurements obtained in this station.Regarding the justification for the ultimate limit states of retaining structures, the discussion focuses on the procedure of reduction of the shear properties of soils (c-phi reduction). We seek to clarify to what extent this method can be adapted to complex constitutive models such as the H1 model; Ce travail aborde différents aspects de la modélisation numérique des mouvements de sol induits par la réalisation des excavations profondes. Le premier objectif est de définir un modèle de comportement qui inclut un mécanisme permettant de bien représenter la cuvette de tassement derrière un écran de soutènement. Le deuxième objectif est de contribuer à la justification des états limites ultimes des ouvrages de soutènement selon le format proposé par les Eurocodes.On propose deux modèles de comportement basés sur la théorie de l’élastoplasticité à un seul mécanisme : « le modèle H1 » et « le modèle H2 », qui comportent respectivement une loi d’écrouissage isotrope et une loi d’écrouissage cinématique non linéaire. Les formulations des deux modèles sont présentées. Leurs différents paramètres sont définis à partir d’essais en laboratoire ou in situ. On étudie l’influence de chacun de ces paramètres dans le cas des essais triaxiaux.Ces deux modèles sont implémentés dans le code de calcul par éléments finis CESAR-LCPC. Une analyse numérique d’un projet réel d’excavation issu d’un exercice de prévision (benchmark) avec différents modèles de comportement est présentée. Les résultats obtenus avec le modèle H2 n’améliorent pas significativement les résultats par rapport au modèle H1. Dans la suite, on concentre la discussion sur le modèle H1. Des études paramétriques sont réalisées sur ce projet d’excavation pour identifier les paramètres qui ont une influence sur la cuvette de tassement calculée. Dans le cadre du Projet Grand Paris Express, de nouvelles lignes de métro sont en cours de réalisation. La fouille de la future gare de Créteil L’Échat de la ligne 15 sud est choisie comme cas d’étude. Les résultats numériques obtenus avec le modèle H1 sont confrontés à des mesures réalisées dans cette gare.Le dernier chapitre aborde la justification aux états limites ultimes des ouvrages de soutènement. La discussion est axée sur la procédure de réduction des propriétés de cisaillement des sols (c-phi réduction). On cherche à préciser dans quelle mesure cette méthode peut être adaptée à des modèles de comportement complexes comme le modèle H1

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    Authors: Sobrino Heredia, José Manuel;

    Les activités de pêche en milieu marin où elles doivent cohabiter avec l’exploitation de ressources pétrolières et minérales sous-marines sont aujourd’hui une réalité. Tout comme les conflits qui émergent à cet égard. Les diamants en Namibie, l’étain en Indonésie, les phosphates en Nouvelle-Guinée ou les hydrocarbures en Irlande Terre-Neuve ou Malouines sont quelques exemples d’interférence entre la pêche et l’extraction de ces ressources non vivantes des fonds marins. Ces conflits augmenteront à mesure que des progrès technologiques seront réalisés permettant le développement de ces opérations industrielles, ce qui sera favorisé par une demande accrue des consommateurs et par la raréfaction de certains minéraux, ainsi que par une diminution de la réserve d’hydrocarbures sur terre. Dans notre communication, nous essayons de présenter, premièrement, cette nouvelle réalité qui résulte de la convergence de différentes activités humaines dans certains espaces maritimes. Et, ensuite nous examinons les tensions générées par cette concomitance d’activités et son écho en droit international et en droit de l’UE. Fishing activities in the marine environment where they must cohabit with the exploitation of oil and mineral underwater resources are now a reality. Just like the conflicts that emerge in this regard. Diamonds in Namibia, tin in Indonesia, phosphates in New Guinea or hydrocarbons in Ireland or Falkland Islands are some examples of interference between fishing and the extraction of these non-living resources from the seabed. These conflicts will increase as technological progress is made to develop these industrial operations, which will be facilitated by increased consumer demand and the scarcity of certain minerals, as well as a reduction in the oil and gas reserve on land. In our paper, we try to present, first, this new reality that results from the convergence of different human activities in certain maritime areas. And then we examine the tensions generated by this concomitance of activities and its echo in international law and in EU law. International audience

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    Authors: Benhamiche, Amal; Chopin, Morgan;

    International audience; New exact approaches for the Unsplittable Shortest Path Routing Problem

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