Conception et réalisation dun système de gestion de véhicules

216765 1 N° d"ordre : 211 E

COLE CENTRALE DE LILLE

THESE

Présentée en vue d"obtenir le grade de

DOCTEUR

En Spécialité : Automatique, Génie Informatique, Traitement du Signal et Image Par

Karama Jeribi

DOCTORAT DELIVRE PAR L"ECOLE CENTRALE DE LILLE

Titre de la thèse :

Conception et réalisation d"un système de gestion de véhicules partagés : de la multimodalité

vers la co-modalité Soutenue le 12 Décembre 2012 devant le jury d"examen : Président Emmanuel, Duflos, Professeur,Ecole Centrale de Lille Rapporteur Alain, Quilliot, Professeur, Université Blaise Pascal de Clermont-

Ferrand

Rapporteur Aziz, Moukrim, Professeur, Université de Technologie de Compiègne Membre Serge, Boverie, HDR, Continental Engineering Services Toulouse Membre Jean Marc, Blosseville, Directeur du Laboratoire LEMCO, IFSTTAR

Versailles-Satory

Directeur de thèse

Co-encadreur Slim, Hammadi, Professeur, Ecole Centrale de Lille Hayfa, Zgaya, MCU, Université Lille 2

Thèse préparée dans le Laboratoire LAGIS UMR CNRS 8219 à l"école Centrale de Lille

Ecole Doctorale SPI 072 (EC Lille)

PRES Université Lille Nord-de-France

3 A mon papa, Hamadi, pour son amour, son affection et son soutien qui ne me quittent jamais A ma maman, Afifa, pour tout ce qu"elle est pour moi, ma mère, ma soeur, mon amie, ma vie

A mon frère, Hassen, pour son amour, sa confiance et le grand frère qu"il a toujours été pour moi

A mon futur époux, Riadh, pour son amour, sa patience et le bonheur qu"il me fait vivre A ma nièce, Emna et mon neveu Mohamed, pour tout le bonheur qu"ils ont apporté à ma vie A ma très chère, Ayda, pour son amitié et sa présence avec moi A Nouha, pour tous les bons moments qu"on a passés ensemble

A toute ma famille

A tous mes amis et amies

Je vous dédie ce travail, sans vous ma vie ne serait pas ce qu"elle est aujourd"hui. Je vous aime tous

infiniment. 5

Remerciements

Je tiens à exprimer en premier lieu ma gratitude à mon directeur de thèse Monsieur Slim HAMMADI, professeur à l"Ecole Centrale de Lille. Je le remercie pour son encadrement

scrupuleux, sa confiance, son encouragement tout au long de cette thèse et surtout de m"avoir fait

découvrir réellement le monde de la recherche. Je remercie tout aussi chaleureusement Mademoiselle Hayfa ZGAYA, maître de

conférences à la faculté d"Ingénierie et Management de la Santé à l"Université de Lille 2 et Co-

encadrante de cette thèse, pour sa présence, son encouragement, sa perspicacité et son énorme

soutien scientifique. J"adresse aussi mes vifs remerciements au Professeur Aziz MOUKRIM, Professeur à

l"Université de Technologie de Compiègne et au Professeur Alain QUILLIOT, Professeur à

l"Université Blaise Pascal de Clermont-Ferrand, qui m"ont fait le grand honneur d"accepter de

rapporter cette thèse. Je les remercie infiniment pour le temps consacré à cet effet en dépit de

toutes les responsabilités qu"ils ont. Je souhaite remercier tout particulièrement Messieurs Emmanuel Duflos, Professeur à l"École Centrale de Lille, Jean Marc BLOSSEVILLE, directeur du laboratoire LEMCO à IFSTTAR Versailles Satory et Serge BOVERIE, HDR et responsable au Continental

Engineering Services à Toulouse, pour avoir évalué ce travail et accepté de participer au jury de

cette thèse. Je tiens aussi à remercier l"ensemble du personnel LAGIS et tous les membres de l"équipe OSL en particulier mes collègues de bureau wided et safa, témoignant de la bonne ambiance dans laquelle j"ai évolué durant ces trois années.

Tous mes remerciements vont à ma très chère Ayda qui a été présente pour moi dès le

premier jour et à qui je dois tout. Je la remercie pour son soutien, son amour et sa douceur. Je tiens tout aussi à remercier mon amie Nouha pour tous les bons moments qu"on a passés ensemble. Enfin, je souhaite exprimer ma profonde reconnaissance et tout mon amour pour toute ma

famille et ma belle-famille. Je les remercie pour tout l"amour, la présence, la confiance dont ils

ont fait preuve. Je leur dédie ce travail qui n"aurait jamais vu le jour sans leurs soutien et

encouragements. 6

Table des matières

7

Table des matières

Contenu

Table des matières ........................................................................................................................... 7

Index des figures ........................................................................................................................... 14

Index des Tableaux ........................................................................................................................ 16

Index des Tables ............................................................................................................................ 17

Glossaire ........................................................................................................................................ 19

Introduction générale ..................................................................................................................... 23

I. Chapitre I Transport : de la multimodalité vers la co-modalité ............................................ 25

I.1. Introduction .................................................................................................................... 25

I.2. Les transports : Leur évolution et leur impact sur l"environnement ............................... 25

I.3. Les transports et la mobilité durable............................................................................... 28

I.4. Transport : De la multimodalité vers la co-modalité ...................................................... 29

I.4.1. Le transport monomodal ......................................................................................... 29

I.4.2. Le transport intermodal ........................................................................................... 29

I.4.3. Le transport multimodal .......................................................................................... 29

I.4.4. Le transport co-modal ............................................................................................. 32

I.5. La notion de véhicule partagé ......................................................................................... 33

I.5.1. Le Covoiturage ........................................................................................................ 34

I.5.1.1. Définitions ........................................................................................................ 34

I.5.1.2. Types de trajets de covoiturage ........................................................................ 36

I.5.1.3. Formes du covoiturage ..................................................................................... 37

I.5.1.4. Covoiturage : Systèmes existants ..................................................................... 37

I.5.2. L"autopartage .......................................................................................................... 40

Table des matières

8

I.5.2.1.

Fonctionnement de l"autopartage ..................................................................... 40

I.5.2.2. Autopartage : Historique et systèmes existants ............................................... 41

I.6. Les systèmes d"Information du transport co-modal ....................................................... 43

I.6.1. Définition d"un système d"information ................................................................... 43

I.6.2. Systèmes d"information monomodaux .................................................................... 43

I.6.3. Systèmes d"information multimodaux .................................................................... 44

I.6.4. Systèmes d"information co-modaux ........................................................................ 45

I.7. Limites des systèmes existants et proposition d"un système de transport co-modal ...... 48

I.8. Conclusion ...................................................................................................................... 50

II. Chapitre II : Alliance Systèmes multi-agents et optimisation au service du transport co- 1 N° d"ordre : 211 E

COLE CENTRALE DE LILLE

THESE

Présentée en vue d"obtenir le grade de

DOCTEUR

En Spécialité : Automatique, Génie Informatique, Traitement du Signal et Image Par

Karama Jeribi

DOCTORAT DELIVRE PAR L"ECOLE CENTRALE DE LILLE

Titre de la thèse :

Conception et réalisation d"un système de gestion de véhicules partagés : de la multimodalité

vers la co-modalité Soutenue le 12 Décembre 2012 devant le jury d"examen : Président Emmanuel, Duflos, Professeur,Ecole Centrale de Lille Rapporteur Alain, Quilliot, Professeur, Université Blaise Pascal de Clermont-

Ferrand

Rapporteur Aziz, Moukrim, Professeur, Université de Technologie de Compiègne Membre Serge, Boverie, HDR, Continental Engineering Services Toulouse Membre Jean Marc, Blosseville, Directeur du Laboratoire LEMCO, IFSTTAR

Versailles-Satory

Directeur de thèse

Co-encadreur Slim, Hammadi, Professeur, Ecole Centrale de Lille Hayfa, Zgaya, MCU, Université Lille 2

Thèse préparée dans le Laboratoire LAGIS UMR CNRS 8219 à l"école Centrale de Lille

Ecole Doctorale SPI 072 (EC Lille)

PRES Université Lille Nord-de-France

3 A mon papa, Hamadi, pour son amour, son affection et son soutien qui ne me quittent jamais A ma maman, Afifa, pour tout ce qu"elle est pour moi, ma mère, ma soeur, mon amie, ma vie

A mon frère, Hassen, pour son amour, sa confiance et le grand frère qu"il a toujours été pour moi

A mon futur époux, Riadh, pour son amour, sa patience et le bonheur qu"il me fait vivre A ma nièce, Emna et mon neveu Mohamed, pour tout le bonheur qu"ils ont apporté à ma vie A ma très chère, Ayda, pour son amitié et sa présence avec moi A Nouha, pour tous les bons moments qu"on a passés ensemble

A toute ma famille

A tous mes amis et amies

Je vous dédie ce travail, sans vous ma vie ne serait pas ce qu"elle est aujourd"hui. Je vous aime tous

infiniment. 5

Remerciements

Je tiens à exprimer en premier lieu ma gratitude à mon directeur de thèse Monsieur Slim HAMMADI, professeur à l"Ecole Centrale de Lille. Je le remercie pour son encadrement

scrupuleux, sa confiance, son encouragement tout au long de cette thèse et surtout de m"avoir fait

découvrir réellement le monde de la recherche. Je remercie tout aussi chaleureusement Mademoiselle Hayfa ZGAYA, maître de

conférences à la faculté d"Ingénierie et Management de la Santé à l"Université de Lille 2 et Co-

encadrante de cette thèse, pour sa présence, son encouragement, sa perspicacité et son énorme

soutien scientifique. J"adresse aussi mes vifs remerciements au Professeur Aziz MOUKRIM, Professeur à

l"Université de Technologie de Compiègne et au Professeur Alain QUILLIOT, Professeur à

l"Université Blaise Pascal de Clermont-Ferrand, qui m"ont fait le grand honneur d"accepter de

rapporter cette thèse. Je les remercie infiniment pour le temps consacré à cet effet en dépit de

toutes les responsabilités qu"ils ont. Je souhaite remercier tout particulièrement Messieurs Emmanuel Duflos, Professeur à l"École Centrale de Lille, Jean Marc BLOSSEVILLE, directeur du laboratoire LEMCO à IFSTTAR Versailles Satory et Serge BOVERIE, HDR et responsable au Continental

Engineering Services à Toulouse, pour avoir évalué ce travail et accepté de participer au jury de

cette thèse. Je tiens aussi à remercier l"ensemble du personnel LAGIS et tous les membres de l"équipe OSL en particulier mes collègues de bureau wided et safa, témoignant de la bonne ambiance dans laquelle j"ai évolué durant ces trois années.

Tous mes remerciements vont à ma très chère Ayda qui a été présente pour moi dès le

premier jour et à qui je dois tout. Je la remercie pour son soutien, son amour et sa douceur. Je tiens tout aussi à remercier mon amie Nouha pour tous les bons moments qu"on a passés ensemble. Enfin, je souhaite exprimer ma profonde reconnaissance et tout mon amour pour toute ma

famille et ma belle-famille. Je les remercie pour tout l"amour, la présence, la confiance dont ils

ont fait preuve. Je leur dédie ce travail qui n"aurait jamais vu le jour sans leurs soutien et

encouragements. 6

Table des matières

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Table des matières

Contenu

Table des matières ........................................................................................................................... 7

Index des figures ........................................................................................................................... 14

Index des Tableaux ........................................................................................................................ 16

Index des Tables ............................................................................................................................ 17

Glossaire ........................................................................................................................................ 19

Introduction générale ..................................................................................................................... 23

I. Chapitre I Transport : de la multimodalité vers la co-modalité ............................................ 25

I.1. Introduction .................................................................................................................... 25

I.2. Les transports : Leur évolution et leur impact sur l"environnement ............................... 25

I.3. Les transports et la mobilité durable............................................................................... 28

I.4. Transport : De la multimodalité vers la co-modalité ...................................................... 29

I.4.1. Le transport monomodal ......................................................................................... 29

I.4.2. Le transport intermodal ........................................................................................... 29

I.4.3. Le transport multimodal .......................................................................................... 29

I.4.4. Le transport co-modal ............................................................................................. 32

I.5. La notion de véhicule partagé ......................................................................................... 33

I.5.1. Le Covoiturage ........................................................................................................ 34

I.5.1.1. Définitions ........................................................................................................ 34

I.5.1.2. Types de trajets de covoiturage ........................................................................ 36

I.5.1.3. Formes du covoiturage ..................................................................................... 37

I.5.1.4. Covoiturage : Systèmes existants ..................................................................... 37

I.5.2. L"autopartage .......................................................................................................... 40

Table des matières

8

I.5.2.1.

Fonctionnement de l"autopartage ..................................................................... 40

I.5.2.2. Autopartage : Historique et systèmes existants ............................................... 41

I.6. Les systèmes d"Information du transport co-modal ....................................................... 43

I.6.1. Définition d"un système d"information ................................................................... 43

I.6.2. Systèmes d"information monomodaux .................................................................... 43

I.6.3. Systèmes d"information multimodaux .................................................................... 44

I.6.4. Systèmes d"information co-modaux ........................................................................ 45

I.7. Limites des systèmes existants et proposition d"un système de transport co-modal ...... 48

I.8. Conclusion ...................................................................................................................... 50

II. Chapitre II : Alliance Systèmes multi-agents et optimisation au service du transport co-