Problème de livraison-collecte dans un environnement hospitalier : méthodes d’optimisation, modèle de simulation et couplages

The thesis deals with the proposal of optimization methods (mathematical models and metaheuristics) and their coupling with a simulation model for the resolution of collection delivery problems including the planning of drivers' schedules. The originality of this work concerns the diversity of resources (vehicle, driver, loading and unloading dock, container, production line, cleaning area) and constraints (vehicle/container incompatibility, earliest start date, desired end date, schedule...) to be taken into account. The objective is to propose an organization allowing to carry out all the transports while minimizing the delays and the overtime. The first part focuses on the transport of a single type of product. The problem is modeled as an RCPSP with a variable resource demand profile. Empty transports are modeled as sequence-dependent setup times. Two integer linear programs are proposed. The second part deals with the transport of several types of products. The problem has a dual complexity that is solved by coupling an iterated local search with a simulation model. The simulation model allows to address the structural and functional complexity, especially due to the diversity of resources. The third part integrates the definition of the drivers' work schedules. An iterative approach including a simulation model, a linear integer program and the coupling previously presented is proposed. This problem is treated in a hospital context for the transport of clean or dirty containers (meals, linen, drugs) between consumption sites and production sites. Each part is experimented with real data.La thèse porte sur la proposition de méthodes d’optimisation (modèles mathématiques et métaheuristique) et leur couplage avec un modèle de simulation pour la résolution de problèmes de livraison collecte incluant la planification des horaires des chauffeurs. L’originalité de ces travaux porte sur la diversité des ressources (véhicule, chauffeur, quai de chargement, de déchargement, contenant, ligne de production, aire de nettoyage) et des contraintes (incompatibilité véhicule/contenant, date de début au plus tôt, date de fin souhaitée, planning…) à prendre en compte. L’objectif est de proposer une organisation permettant de réaliser l’ensemble des transports tout en minimisant les retards et les heures supplémentaires. La première partie s’intéresse au transport d’un seul type de produit. Le problème est modélisé comme un RCPSP avec profil de demande en ressources variable. Les transports à vide sont modélisés comme des temps de montage dépendant de la séquence. Deux programmes linéaires en nombres entiers sont proposés. La seconde partie concerne le transport de plusieurs types de produit. Le problème présente une double complexité qui est résolue par le couplage d’une recherche locale itérée avec un modèle de simulation. Le modèle de simulation permet de répondre à la complexité structurelle et fonctionnelle, notamment en raison de la diversité des ressources. La troisième partie intègre la définition des horaires de travail des chauffeurs. Une approche itérative incluant un modèle de simulation, un programme linéaire en nombres entiers et le couplage précédemment présenté est proposée. Ce problème est traité dans un contexte hospitalier pour le transport de contenants propres ou sales (repas, linge, médicaments) entre sites de consommation et sites de production. Chaque partie fait l’objet d’une expérimentation avec des données réelles