design of network schedules n.
Download
Skip this Video
Loading SlideShow in 5 Seconds..
Design of Network Schedules PowerPoint Presentation
Download Presentation
Design of Network Schedules

Loading in 2 Seconds...

play fullscreen
1 / 36

Design of Network Schedules - PowerPoint PPT Presentation


  • 96 Views
  • Uploaded on

Design of Network Schedules . Université des sciences et de la technologie d’Oran Mohamed BOUDIAF « USTOMB » Faculté des sciences Département d’informatique 1ere année MASTER Projet de Recherche Opérationnel . Présenté par : . FARSI Houari . Supervisé par: Mr HAMDAOUI.

loader
I am the owner, or an agent authorized to act on behalf of the owner, of the copyrighted work described.
capcha
Download Presentation

PowerPoint Slideshow about 'Design of Network Schedules' - matthew


An Image/Link below is provided (as is) to download presentation

Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author.While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server.


- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - E N D - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
Presentation Transcript
design of network schedules

Design of Network Schedules

Université des sciences et de la technologie d’Oran

Mohamed BOUDIAF « USTOMB »

Faculté des sciences

Département d’informatique

1ere année MASTER

Projet de Recherche Opérationnel

pr sent par
Présenté par :

FARSI Houari

Supervisé par:

Mr HAMDAOUI

Année universitaire 2010-2011

slide3

Plan de travail

  • Introduction
  • Le problème de capacité Ferroviaire
  • Méthode d’évaluation du problème
  • Formalisation linéaire et Méthode de Résolution(Set Packing)
  • Adaptation de la Métaheuristique du GRASP
  • Conclusion

1

slide6

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Introduction

Le transport ferroviaire a donné lieu à de très nombreuses applications en Recherche Opérationnelle. Ce mode de transport est actuellement en pleine évolution, et est appelé à croître dans les prochaines années, notamment pour répondre à des besoins de mobilité accrue et pour des raisons environnementales et de développement durable. Ces évolutions font émerger de nombreux problèmes auxquels la Recherche Opérationnelle peut apporter des solutions.

L'objectif de cette session est de présenter les résultats obtenus par les recherches menées sur des problèmes liés au transport ferroviaire, mais aussi de montrer l'apport possible de la Recherche Opérationnelle pour des problématiques émergentes

2

slide7

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Le Problème de Capacité Ferroviaire

Définition:

consiste à déterminer la quantité maximale de circulation pouvant passer sur une infrastructure donnée pendant une période temporelle donnée tous, en respectant compte d’une qualité de service requise.

3

slide8

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Le Problème de Capacité Ferroviaire

Position du problème:

  • Le problème de l'évaluation de la capacité trouve tout son intérêt dans le cadre d'un processus de planification ferroviaire. En effet, elle permet de concevoir et d'évaluer une offre répondant à la demande future (c'est-à-dire avec un taux de saturation acceptable) sans surdimensionné les investissements.
  • les infrastructures (nombre de voies, signalisation, vitesse autorisée, maintenance, cisaillements de voies...)

4

slide9

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Le Problème de Capacité Ferroviaire

Position du problème:

  • le plan de transport (ordonnancement des trains, hétérogénéité des circulations, contraintes horaires dues aux correspondances ou aux dessertes de voyageurs...)
  • la qualité de l'exploitation (ou qualité de service) qui dans le cas présent est assimilée à la stabilité de l'horaire vis à vis des perturbations (travaux, retards...) et donc est liée à l'importance des marges prévues lors de l'élaboration de la grille horaire (afin d'éviter les effets <<boule de neige>>).
  • les caractéristiques techniques des trains (vitesse, accélération, freinage, longueur...)

5

slide10

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Le Problème de Capacité Ferroviaire

Difficulté du problème:

  • Suivant la typologie de l'infrastructure (voir Figure ) dont on cherche à évaluer la capacité, la difficulté de cette évaluation peut énormément varier.

Éléments d'une infrastructure ferroviaire

6

slide11

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Méthode d’évaluation du Probléme

  • Les formules analytiques qui se basent sur une évaluation de la moyenne des temps minimums de succession entre les différents trains, On peut citer parmi elles les méthodes FS et NS.
  • Les méthodes probabilistes qui se basent sur une évaluation probabiliste de la répartition des trains.
  • méthodes de construction d'horaires qui correspond à la situation où le niveau de saturation est maximum. On peut citer parmi elles les méthodes du compactage graphique, de la saturation graphique.
  • Les méthodes de simulation qui n'effectuent aucun calcul théorique mais se contentent de simuler la circulation des différents trains connus et des différents événements survenant sur le réseau afin de se rendre compte du niveau de qualité et de robustesse d'une grille. On peut citer parmi elles les logiciels SISYFE.

7

slide12

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Formalisation Linéaire et Méthode de Résolution

10

slide13

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Formalisation Linéaire et Méthode de Résolution

Résolution :Set Packing Problème

............(a)

(b)

11

slide14

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Formalisation Linéaire et Méthode de Résolution

Modélisation: Retard

12

slide15

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Formalisation Linéaire et Méthode de Résolution

Modélisation: Utilisation du Zones

13

slide16

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Politique de blocage des wagons

  • Plan de consolidation de la marchandise

15

slide17

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Politique d’habillage des trains

  • Affectation des blocs aux trains

problème

16

slide18

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Politique d’habillage des trains

  • Affectation des blocs aux trains

problème

16

slide19

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Résolution Exacte du SPP

  • la formulation entraine une augmentation impacte du nombre de contrainte
  • inégalité valide Méthode de Branch & Cut
  • Temps de réponse très important
  • Relaxation linéaire trés mauvaise

MAIS problème NP-difficile

19

slide20

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Adaptation de la Métaheuristique du GRASP

  • Proposé par [ Féo et Resende, 1989]
  • Appliqué avec succès à de nombreux problèmes combinatoire
  • Méthode multi-départ

Répéter

phase gloutonne aléatoire

Recherche locale

[Intensification]

Jusqu’à critère d’arret

[Post-Optimisation]

20

slide21

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Adaptation de la Métaheuristique du GRASP

  • La méthode GRASP (pour Greedy Randomized Adaptative Search Procedure), Elle est adaptée aux problèmes dont les solutions se construisent pas à pas, comme le problème d’ordonnancement de tâches, dont la solution consistera en une certaine suite d’opérations à ordonner sur des machines.
  • Son algorithme contient deux phases :
    • une phase de construction d’une solution
    • une étape d’amélioration de la solution

21

slide22

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Adaptation de la Métaheuristique du GRASP

  • s*← Æ
  • Répeter
  • s’ ← ConstruireSolution()
  • Améliorer(s’) 
  • Si f(s’) < f(s*) alors s* ← s’
  • Jusqu’à ce que le critère de terminaison soit satisfait
  • Fin}
  • Procédure ConstruireSolution() {
  • S ← Æ
  • Tant que s n’est pas complète {
  • RCL ← GenererCandidat(s)
  • x← ChoisirAuHasard(RCL)
  • s ← s U {x};
  • }
  • Retourner s
  • }
  • Procédure methode_GRASP () {

22

slide23

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Adaptation de la Métaheuristique du GRASP

Expérimentation: le nœud ferroviaire de Gonesse

  • La situation que nous avons choisi d'étudier pour expérimenter l'aptitude de GRASP à résoudre des problèmes ferroviaires réels est le nœud de Pierrefitte-Gonesse. Ce nœud se révèle très intéressant à étudier en raison du nombre et de l'hétérogénéité des trains qui le parcourent et des difficultés qui en découle. Il diffère quelque peu des travaux présentés précédemment du fait qu'il ne s'agit pas d'une gare. Cependant une modélisation semblable peut être réalisée:

23

slide24

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Adaptation de la Métaheuristique du GRASP

Présentation de la situation

  • les voies grande ligne reliant Paris Nord et Chantilly
  • les voies grande vitesse reliant Paris Nord à Lille
  • les voies reliant Chantilly à la Grande Ceinture

Schéma des voies du nœud de Pierrefitte-Gonesse

23

slide25

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Adaptation de la Métaheuristique du GRASP

Expérimentation: instance ferroviaire

24

slide26

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Adaptation de la Métaheuristique du GRASP

Expérimentation: instance ferroviaire

25

slide27

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Adaptation de la Métaheuristique du GRASP

Expérimentation: instance ferroviaire

26

1 er cas

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

1er cas:

27

2 eme cas

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

2eme cas:

28

3 eme cas

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

3eme cas:

29

4 eme cas

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

4eme cas:

30

slide32

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Adaptation de la Métaheuristique du GRASP

Résultat Observé avec GRASP

31

r solution approch du grasp

Problème de capacité ferroviaire

Projet de Recherche Opérationnel

Résolution Approché du GRASP

Adaptation de la Métaheuristique du GRASP

  • Résolution mutiobjectif
  • Amélioration des horaires
  • Efficace sur tous les problèmes
  • Temps assez faible

32

slide34

Conclusion

  • Au vu des expérimentation réalisées, GRASP se montre tout à fait capable de fournir des solutions de bonne qualité au contraire d’algorithmes moins sophistiqués, de plus, il permet d’obtenir des solutions sur des problème de grande taille avec des temps de calculs réalistes alors que les algorithmes exacts montrait leurs limites. Ces résultats valident donc l’interet de GRASP.

34

site web r f rences
Site Web & Références:
  • http://www.emse.fr.
  • http://www.STRATEC.fr/ augmentation de la capacité du réseau ferroviaire
  • Thèse de doctorat année 2010 : »Modélisation et optimisation de la Gestion Opérationnelle du Trafic Ferroviaire en cas d’Aléas.»
  • Auguet (Benoît). -- Modélisation d'un nœud ferroviaire complexe. -- Rapport de stage de 3ème année, École Centrale de Lille, 2005.
  • Beasley (J.E.). -- An algorithm for set covering problem. European Journal of Operational Research, vol. 31, 2008, pp. 85--93.

35