Ecole Doctorale

Sciences Economiques et de Gestion d' Aix - Marseille

Spécialité

Sciences de Gestion- Aix-Marseille

Etablissement

Aix-Marseille Université

Mots Clés

Logistique urbaine,Simulation,Modélisation,co-conception,

Keywords

Urban logistics,Simulation,Modelling,co-design,

Titre de thèse

Apport d’un outil de simulation au processus de co-conception d’un système logistique urbain
Contribution of a simulation tool to the process of co-design of an urban logistics system

Date

Mardi 15 Décembre 2020 à 14:00

Adresse

Aix-Marseille Université - 413 avenue Gaston Berger - 13621 Aix-en-Provence cedex 1 A définir

Jury

Directeur de these M. Patrick PUJO Centre de Recherche sur le Transport et la Logistique (CRET-LOG) - Aix-Marseille Université
Rapporteur M. Jésùs GONZALEZ FELIU Excelia Business School de La Rochelle
CoDirecteur de these Mme Stéphane SIRJEAN Centre de Recherche sur le Transport et la Logistique (CRET-LOG) - Aix-Marseille Université
Rapporteur Mme Karine SAMUEL EVRARD Université Grenoble Alpes
Examinateur M. Samir LAMOURI ENSAM
Examinateur Mme Nathalie FABBE-COSTES Centre de Recherche sur le Transport et la Logistique (CRET-LOG) - Aix-Marseille Université

Résumé de la thèse

Aujourd’hui, les enjeux que représente le transport de marchandises en ville en termes d’organisation de la vie urbaine, de dynamisme économique, de développement des services, mais aussi de qualité de vie et d’environnement sont de plus en plus considérés. Les outils ou dispositifs de logistique urbaine permettant potentiellement d’en améliorer le fonctionnement sont nombreux. Mobilisant acteurs publics (règlementation, gestion de la voirie) et acteurs privés (optimisation, mutualisation, opérationnalisation), ils sont mis en œuvre de façon plus ou moins organisée, dans le cadre de plans, schémas, chartes, expérimentations, pour constituer in fine un Système Logistique Urbain (SLU). Le plus souvent, ces SLU sont expérimentés, testés et mis en œuvre (pas toujours dans cet ordre), isolément ou de façon combinée au travers de programmes de développement économique, de projets de recherche scientifique et/ou d’initiatives privées relatives à des innovations. Ces SLU sont souvent compliqués à concevoir, difficiles et couteux à mettre en œuvre. Leur efficacité ne peut s’observer que sur des périodes de temps significatives (notamment quant à leur rentabilité économique, ou leurs éventuels effets pervers, et à l’observation des effets dynamiques et des rétroactions). Tester par simulation via différentes hypothèses (quels véhicules, quelles zones, quels horaires) la faisabilité et l’efficience de divers modes de fonctionnement, et estimer les impacts induits, nous paraît ici particulièrement pertinent. Dimensionner, comparer et évaluer les différentes configurations possibles permet ainsi d’alimenter un processus de décision qui devient plus éclairé. Ce travail de thèse a pour objectif général d’analyser l’apport de la simulation dans le processus de co-conception d’un SLU. Ce processus de co-conception du SLU vise à élaborer les règles de fonctionnement et les dispositifs permettant d’organiser et piloter les flux de marchandises en ville. La ville est souvent qualifiée de système complexe (au sens de Le Moigne). Réfléchir grâce à la simulation à un meilleur calibrage du SLU et en mesurer/estimer les impacts/performances permet d’apporter des éléments d’aide à la décision avant la mise en œuvre réelle d’une réponse supposée la plus adaptée à telle ou telle configuration urbaine. Dans ce contexte, une méthodologie de co-conception permettant d’intégrer la simulation comme un outil d’aide à la décision dans le processus d’amélioration des règles de gestion en logistique urbaine est proposée. Ce cadre méthodologique s’appuie sur une logique de complémentarité entre l’aménagement du territoire urbain et la simulation en logistique urbaine. Il agit à différents niveaux de granularité et dans un esprit de construction itérative. A partir de ce cadre méthodologique, une réflexion est portée sur les différentes étapes de la co-conception et le rôle de chaque acteur dans la prise de décision. La simulation va permettre d’éclairer le raisonnement en l’accélérant. En effet, grâce à la simulation, nous allons avoir une accélération du processus de décision et de convergence vers le SLU constituant la bonne réponse, dans un contexte de co-conception impliquant des parties prenantes de diverses natures. Les expérimentations réalisées sur différents terrains d’étude montrent la grande similitude des simulations avec la réalité des zones urbaines considérées. Ceci permet de faciliter l’analyse et la compréhension des phénomènes logistiques étudiés, et donc d’aider à la prise de décision, en particulier lorsqu’il s’agit de susciter l’adhésion de décisionnaires n’ayant pas de fortes compétences scientifiques en simulation et/ou en logistique, et de les amener à converger progressivement vers le SLU le plus adapté à la situation urbaine concernée.

Thesis resume

Today, the challenges that urban freight transportation represents in terms of the organization of urban life, economic dynamism, service development, but also quality of life and the environment are increasingly being considered. There are many urban logistics tools and systems that could potentially improve the way they work. Mobilizing public actors (regulation, road management) and private actors (optimization, pooling, operationalization), they are implemented in a more or less organized way, within the framework of plans, schemes, charters, experiments, to constitute an Urban Logistics System (ULS). Most often, these ULS are experimented, tested and implemented (not always in that order), either individually or in combination through economic development programs, scientific research projects and/or private initiatives related to innovations. These ULS are often complicated to design, difficult, and expensive to implement. Their effectiveness can only be observed over significant periods of time (especially in terms of their economic profitability, or possible perverse effects, and the observation of dynamic effects and feedback). Testing by simulation using different hypotheses (which vehicles, which zones, which timetables) the feasibility and efficiency of various modes of operation, and estimating the induced impacts, seems particularly relevant here. Dimensioning, comparing and evaluating the different possible configurations thus enables a decision process that becomes more informed. The general objective of this thesis work is to analyze the contribution of simulation in the co-design process of an ULS. This co-design process of the ULS aims to develop the operating rules and devices for organizing and controlling the flow of goods in the city. The city is often described as a complex system (in the sense of Le Moigne). Using simulation to reflect on a better calibration of the ULS and measure/estimate its impacts/performance, it is possible to provide decision-support elements before the actual implementation of a response that is supposed to be the most suitable for a given urban configuration. In this context, a co-design methodology allowing the integration of simulation as a decision support tool in the process of improving management rules in urban logistics is proposed. This methodological framework is based on a logic of complementarity between urban land use planning and urban logistics simulation. It acts at different levels of granularity and in a spirit of iterative construction. Based on this methodological framework, a reflection is made on the different stages of co-design and the role of each actor in the decision-making process. The simulation will help to shed light on the reasoning by accelerating it. Indeed, thanks to simulation, we will have an acceleration of the decision-making process and convergence towards the ULS as the right answer, in a context of co-design involving stakeholders of various kinds. Experiments carried out on different study areas show the great similarity of the simulations with the reality of the urban areas under consideration. This makes it easier to analyze and understand the logistics phenomena studied, and thus to assist in decision-making, particularly when it comes to attracting the support of decision-makers who do not have strong scientific skills in simulation and/or logistics, and to lead them to gradually converge towards the ULS best suited to the urban situation concerned.