La planification des op

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La planification des opérations en transport
ferroviaire

• Jean-François Cordeau
• Service de lenseignement de la GOP
• École des HEC

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Plan de la présentation

• Introduction
• La planification du transport ferroviaire de
  marchandises
• Classification des modèles proposés
• Exemples
• Affectation des locomotives et des wagons aux
  trains de passagers

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La petite histoire du transport ferroviaire

• 1825 premier chemin de fer opérationnel
• 1830 - 1900 croissance
• 1900 - 1945 âge dor
• 1945 -1980 déclin
• 1980 - revitalisation

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Causes du déclin

• Développement de modes de transport plus rapides
  et mieux adaptés
• Gestion orientée vers les coûts plutôt que vers
  la qualité du service
• Optimisation locale et mauvais partage des
  ressources
• Mauvais contrôle des ressources

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La R.O. en transport ferroviaire

• Grand nombre de problèmes pouvant être modélisés
  et résolus par optimisation
• Gains potentiels considérables
• Difficultés taille et complexité des problèmes,
  disponibilité des données
• Résultats utilisation de la simulation, peu
  dimplantations pratiques, retard par rapport à
  dautres domaines (aérien, routier, ...)

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Depuis 10 - 15 ans

• Privatisation, déréglementation, compétition
• Ordinateurs et systèmes dinformation plus
  puissants
• Modèles récents davantage réalistes
• Conséquences convergence de la théorie et de la
  pratique, utilisation croissante de la R.O. et de
  loptimisation mathématique

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La planification
Stratégique construction ou abandon de
segments, acquisition de matériel roulant
Tactique horaire des trains et du personnel,
affectation de la demande aux trains
Opérationnelle ordonnancement des trains, mises
à jour suite aux retards
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La planification tactique du transport de
marchandises
Demandes tonnages à transporter dune origine à
une destination
Ressources disponibles
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Composantes de la planification
Train directs ou consolidation ?
Modèles de routage
Politique de blocage des wagons
Politique dhabillage des trains
Distribution des wagons vides
Modèles temporels
Affectation des locomotives aux trains
Ordonnancement des trains
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Trains directs ou consolidation ?

• Dépend de lintensité de la demande
• Trains directs réduisent les délais et le travail
  de classification mais sont plus sensibles aux
  variations de la demande
• Consolidation permet les économies déchelle et
  la stabilité des opérations

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Politique de blocage des wagons

• Plan de consolidation de la marchandise

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Politique dhabillage des trains

• Affectation des blocs aux trains

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Distribution des wagons vides

• Repositionnement dynamique permet de mieux
  répondre à la demande
• Wagons vides représentent environ 30 de tous les
  déplacements
• Impact sur les besoins en capacité
• Nécessite des prévisions de demande fiables

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Les modèles de routage

• Modèles analytiques de cours de triage
• Modèles de configuration de réseau

• Modèles de blocage des wagons
• Modèles dhabillage des trains
• Modèles dhabillage et dhoraire

• Modèles de distribution des wagons vides

• Une seule entreprise
• Plusieurs entreprises

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Les modèles temporels

• Modèles analytiques dutilisation des voies
• Modèles dordonnancement des trains

• Vitesse fixe
• Vitesse variable

• Modèles daffectation des locomotives

• Une locomotive par train
• Plusieurs locomotives par train
• Locomotives et wagons de passagers

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A - B 100 wagons A - C 80 wagons A - D 90
wagons
A 2 blocs 300
B 1 bloc 100
C 1 bloc 100
D
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Contrainte volume minimal de 100 wagons pour
opérer un train sur un segment
-100
-25
50
D
100
B
C
E
A
-75
25
-50
75
18
Contrainte volume minimal de 100 wagons pour
opérer un train sur un segment
-50
-25
50
D
50
B
C
E
A
-75
25
-50
75
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Locomotives disponibles
1500
2000
1500
1500
2500 HP
6500 HP
3000 HP
1500
1500
2000
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Trains (1) Nord-sud, 9h, 50 kmh
(2) Sud-nord, 9h, 50 kmh (3)
Sud-nord, 11h, 100 kmh
NOR
E4
E3
E2
E1
SUD
9h
11h
13h