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Pickup and delivery with a fleet of electric vehicles and a local energy production unit

La voiture est le mode de transport le plus utilisé pour les déplacements quotidiens (63 % des déplacements quotidiens en France se font en voiture). Néanmoins, l’usage fréquent de la voiture est source importante d’inactivité physique et est associé à une majeure émission des polluants de l’air et de gaz à effet de serre. Inversement, l’usage quotidien de la mobilité active et durable (le vélo, la marche à pied, les transports en commun et le covoiturage) est associé à une majeure activité physique, à une moindre émission de polluants de l’air et à une moindre empreinte carbonique. C’est pour ces raisons qu’une diversité des mesures a été mise en place pour réduire l’usage de la voiture et augmenter l’usage de la mobilité active et durable : des leviers durs ciblant le changement du contexte géographique et économique des individus et des leviers doux ciblant le changement des facteurs principalement psychologiques comme l’intention ou l’attitude vis-à-vis de la mobilité active. La mise en place de ces mesures implique une connaissance approfondie des facteurs influençant la mobilité active et durable. Or, seulement quelques études semblent avoir mobilisé plus d’un cadre disciplinaire pour étudier la mobilité. Par ailleurs, les leviers mis en place dans le passé présentent des limites méthodologiques et théoriques : peu d’études ayant mobilisé des cadres méthodologiques robustes, peu d’études ayant suivi le changement de mobilité au-delà de 6 mois de l’étude, peu d’études mentionnant les théories mobilisées lors du choix des leviers. La question centrale de ce travail doctoral était de mieux comprendre les facteurs associés à la mobilité active et durable afin de proposer un protocole d’étude de changement des comportements de mobilité (vers une mobilité plus active et plus durable) fondée sur les théories scientifiques. Pour cela, cette thèse a combiné des approches psychologiques et géographiques et une diversité de méthodologies (des enquêtes, des entretiens individuels, des focus groups, une étude pilote). Les principaux résultats de ce travail doctoral indiquent que (a) la mobilité active et durable est indépendamment associée à des facteurs géographiques, à des facteurs sociodémographiques et à des facteurs psychologiques, (b) l’association entre certains facteurs géographiques et certains facteurs sociodémographiques et la mobilité active et durable peut être modérée par certains facteurs psychologiques, (c) l’étude ciblant le changement de mobilité (une étude contrôlée randomisée proposant six mois d’accès au transport, des conseils de mobilité personnalisés et des techniques motivationnelles comme la fixation d’objectifs et l’élaboration d’un plan d’action) est réalisable et fidèle lorsqu’elle est implémentée sur le terrain, (d) la formation proposée à l’équipe responsable de l’implémentation de l’étude semble être efficace pour augmenter leur efficacité de soi vis-à-vis de l’implémentation de l’étude et leurs connaissances dans le domaine de la mobilité et de la pollution de l’air. Les résultats de ce travail doctoral soulignent le besoin de combiner des approches interdisciplinaires afin de mieux comprendre la mobilité active et durable et afin de mieux la promouvoir. The car is the most widely used mode of transportation for daily travel (63% of daily trips in France are made by car). Nevertheless, frequent car use is a major source of physical inactivity and is associated with a major emission of air pollutants and greenhouse gases. Conversely, the daily use of active and sustainable mobility (cycling, walking, using public transport and carpooling) is associated with greater physical activity, lower air pollutant emissions and a smaller carbon footprint. For these reasons, a variety of measures have implemented to reduce car use and increase the use of active and sustainable mobility: hard levers targeting changes in the geographical and economic context of individuals and soft levers targeting changes in mainly psychological factors such as intention or attitude towards active mobility. The implementation of these measures requires an in-depth knowledge of the factors influencing active and sustainable mobility. However, only a few studies seem to have mobilized more than one disciplinary framework to study mobility. Moreover, the levers implemented in the past have methodological and theoretical limitations: few studies have mobilized robust methodological frameworks, few studies have followed the change in mobility beyond six months of the study, few studies have mentioned the theories mobilized when choosing the levers. The central question of this doctoral thesis was to better understand the factors associated with active and sustainable mobility in order to propose a study protocol for changing mobility behaviors (towards more active and sustainable mobility) based on scientific theories. For this purpose, this thesis has combined psychological and geographical approaches and a diversity of methodologies (surveys, individual interviews, focus groups, a pilot study). The main results of this doctoral work indicate that (a) active and sustainable mobility is independently associated with geographical, socio-demographic and psychological factors, (b) the association between some geographical and socio-demographic factors and active and sustainable mobility can be moderated by some psychological factors, (c) the study targeting mobility change (a randomized controlled trial offering six months of transportation access, personalized mobility counseling, and motivational techniques such as goal setting and action plan development) is feasible and shows an important degree of fidelity when it is implemented in the field, (d) the training offered to the implementation team appears to be effective in increasing their self-efficacy towards study implementation and their knowledge in the field of mobility and air pollution. The results of this doctoral work highlight the need to combine interdisciplinary approaches in order to better understand and promote active and sustainable mobility.

Le secteur du transport aérien de passagers est l’un plus ancien secteur économique libéralisé, alors que le transport ferroviaire de passagers n’en est qu’au début de son ouverture à la concurrence. La politique de concurrence, par le droit européen qu’elle a mise en œuvre, a démonopolisé et, dans une moindre mesure,désétatisé un secteur économique stratégique pour la connectivité du territoire et l’édification du marché intérieur. Même si la structure du marché, ainsi obtenue, reste imparfaite au sens de la théorie économique, et relève d’une illusion de la concurrence par la seule ouverture du marché, le marché aérien européen met en lumière une concurrence durable. Par la pratique institutionnelle de cette concurrence imparfaite, et en tenant compte des perturbations normatives extérieures venant principalement des États-Unis, l’Union européenne crée cette nouvelle texture de la concurrence. La thèse vise à proposer une nouvelle lecture de l’application de la politique de concurrence de l’UE à un mode de transport qui s’insère dans une logique globale de mobilité contrainte par la planificationécologique. The air passenger transport sector is one of the oldest liberalized economic sectors, while passenger rail transport is only at the beginning of its opening to competition. The competition policy, through the European law it has implemented, has demonopolized and, in the case of the railways demonopolized and, to a lesser extent, de-statized an economic sector that is strategic for for the connectivity of the territory and the construction of the internal market. Even if the structure of the market, thus obtained, remains imperfect in the sense of the economic theory, and raises an illusion of competition through the mere opening of the market, the European air transport market highlights sustainable competition. Through the institutional practice of this imperfect competition, and taking into account the external normative external normative disturbances coming mainly from the United States, the European Union is creating this this new texture of competition. The thesis aims to propose a new reading of the application of EU competition policy to a mode of transport that is contracted by ecological planning.

The inventory routing problem (IRP) integrates two operational problems of the supply chain: inventory management and routing. The objective of the decision-maker is to decide, for each period of the time horizon, whether a client should be replenished, with which quantity and following which route, optimising both the inventory and transportation costs.When evolving in an urban logistics context, one problem that can be faced is the volatility of the travelling times between locations. This volatility is represented in this paper by considering the travelling times as time dependent. As time-dependent problems tend to be harder to solve than their basic counterpart \cite{Gendreau2015}, it is necessary to propose new efficient algorithms. In this paper, a matheuristic that decomposes the problem into first assigning the clients to visit at each period and then solving a time-dependent travelling salesman problem (TD-TSP) is proposed.

La congestion automobile est devenue l'un des grands problèmes de mobilité urbaine à Kinshasa. C'est le résultat des mouvements pendulaires entre les quartiers populaires et le centre-ville. Les embouteillages ont atteint le seuil critique dans la commune de la Gombe qui abrite le centreville. Les enquêtes de terrain ont été menées auprès des acteurs ciblés (chauffeurs, policiers, piétons, vendeurs informels le long des avenues, passagers, …) avec échantillon de 2549 personnes interviewées sur une population statistique de 7648, un traitement en laboratoire avec le logiciel Arc GIS 9.3.3 a été réalisé. Les résultats ont inventorié 12 sites de congestion dont : 5 sur le boulevard du 30juin (entre l'avenue Batetela et carrefour SOCIMAT, entre l'avenue 24 Novembre et cimetière de la Gombe, entre SONAS et la chancellerie des Héros et entre la galerie présidentielle et carrefour Sabena…, sur l'Avenue de 24 Novembre 3 sites (entre l'avenue de le science et celle des livres ,entre ISC et le bâtiment Empire, entre les avenues de la science et Sergent MOKE) et les autres avenues ont souvent un seul site avenue Poids Lourds entre la force navale et l'entrée Bralima, avenue Kasa Vubu entre les avenues de Commerce et Rwakandingi ;sur l'avenue Kasai entre les avenues commerce et Rwakadingi ;sur l'avenue Sergent Moke entre l'avenue de l'Union Africaine (OUA) et le Boulevard du 30Juin. Cette étude montre qu'il y a nécessité d'élaborer un nouveau plan d'aménagement de la ville en tenant compte des réalités locales de la commune de la Gombe. Enfin d'avoir un système de transport de qualité, accessible, disponible, fluide et durable. Car congestion has become one of the major problems of urban mobility in Kinshasa. It is the result of commuting between the working-class neighborhoods and the city center. Traffic jams have reached a critical level in the commune of Gombe, which houses the city center. Field surveys were conducted among targeted actors (drivers, police officers, pedestrians, informal vendors along the avenues, passengers, ...) with a sample of 2549 people interviewed out of a statistical population of 7648, a laboratory processing with Arc GIS 9.3.3 software was conducted.The results showed inventoried 12 congestion sites of which : 5 on the Boulevard du 30juin (between Avenue Batetela and carrefour socimat,between 24November and Gombe Cemetery, between SONAS and the Chancellery of Heroes and between the presidential gallery and carrefour Sabena... On Avenue de 24 Novembre 3 sites (between Avenue de la science and Avenue des livres, between ISC and the Empire building, between Avenue de la science and Sergent MOKE) and the other avenues often have only one site Avenue Poids Lourds between the naval force and the Bralima entrance, Avenue Kasa Vubu between Avenue de Commerce and Rwakandingi; on Kasai Avenue between Commerce and Rwakadingi Avenues; on Sergent Moke Avenue between Avenue de l'Union Africaine (OUA) and Boulevard du 30Juin.This study shows that there is a need to elaborate a new development plan for the city taking into account the local realities of the commune of Gombe. Finally, to have a quality, accessible, available, fluid and sustainable transport system.

New advances in Segment Routing optimisation

Afin d'améliorer la sécurité des transports et rendre la conduite plus autonome, les véhicules doivent disposer d'une meilleure perception de leur environnement. Bien que le développement de la voiture autonome fasse l'objet d'une grande attention, le transport ferroviaire suit aussi la même voie. L'enjeu est à la fois d'améliorer le confort de conduite grâce à l'aide à la navigation et d'accroître la sécurité pendant la navigation.Les travaux présentés dans cette thèse visent à créer un système de perception fiable utilisant une seule modalité, en l'occurrence les images d'une caméra, afin de détecter des obstacles mettant en danger la vie des passagers. Le système doit être générique afin de pouvoir être utilisé sur tout type de caméra dans un contexte de trafic sur route mais aussi sur rail. Nous utiliserons l'apprentissage profond pour atteindre cet objectif et nous présentons quatre contributions. La première est une approche basée sur la combinaison d'un détecteur d'objets (Yolov3), d'un estimateur de profondeur (MadNet) et d'un filtre de Kalman pour détecter, localiser et suivre des objets sur la voie du véhicule. La deuxième contribution est basée sur un nouveau protocole d'évaluation de l'estimation de la profondeur plus adapté aux tâches de localisation d'objets. La troisième contribution est basée sur la création de deux nouvelles bases de données, une virtuelle basée sur le jeu vidéo \textit{Grand Theft Auto} et une réelle (ESRORAD) pour le train autonome. Enfin, notre dernière contribution est une approche pour la détection d'objets 3D basée sur Yolov5 et leur suivi basé sur un filtre de Kalman.Les résultats obtenus par cette dernière approche montrent une réelle amélioration du temps de calcul et permettent une utilisation sur des systèmes embarqués tout en étant aussi précis que les méthodes de l'état de l'art. To improve transportation safety and make driving more autonomous, vehicles must have a better perception of their environment. Although the development of the autonomous car is receiving a lot of attention, rail transport is also following the same path. The challenge is both to improve driving comfort through navigation assistance and to increase safety during navigation.The work presented in this thesis aims at creating a reliable perception system using a single modality, in this case, images from a camera, to detect life-threatening obstacles. The system must be generic to be used on any type of camera in a traffic context on road but also rail. We will use deep learning to achieve this goal and we present four contributions. The first one is an approach based on the combination of an object detector (Yolov3), a depth estimator (MadNet), and a Kalman filter to detect, locate and track objects on the vehicle track. The second contribution is based on a new evaluation protocol for depth estimation more suitable for object localization tasks. The third contribution is based on the creation of two new databases, a virtual one based on the video game Grand Theft Auto and a real one (ESRORAD) for the autonomous train. Finally, our last contribution is an approach to the detection of 3D objects based on Yolov5 and their tracking based on a Kalman filter.The results obtained by this last approach show a real improvement in the computation time and allows use on embedded systems while being as accurate as the state-of-the-art methods.

New exact approaches for the Unsplittable Shortest Path Routing Problem