Nous présentant ici la réalisation d'une méthode d'aide à la décision pour l'implantation d'un système de tram-train. L'approche proposée repose sur l'utilisation couplée des Systèmes d'Information Géographique (SIG) et des Analyses Multi-critères (AMC). Elle cherche à déterminer, à travers l'identification de facteurs et de contraintes, des zones pouvant recevoir un système de tram-train (voie, ligne, arrêts, pôles d'échanges...) sur un territoire donné et la pertinence de ce dispositif.<br />L'application de la méthode sur la ville de Grenoble et la zone périurbaine de la moyenne vallée du Grésivaudan sert de test de validation.

Les objectifs de développement de systèmes de culture durables imposent aux acteurs du développement rural une conception (ou reconception) et une évaluation de ces systèmes. Le prototypage peut être une méthodologie efficace de conception. Cependant, cette méthode conduit souvent les chercheurs à être seuls concepteurs alors que parallèlement l'appropriation des innovations dépend fortement de l'implication des autres acteurs dans les différentes étapes de conception et d'évaluation des nouveaux systèmes. En réponse, des approches participatives sont de plus en plus fréquentes pour pallier à cette difficulté d'appropriation tandis qu'une évaluation multicritère apporte une réponse aux objectifs d'évaluation de la durabilité des systèmes. La méthode développée dans cette thèse -nommée DISCS pour 're-Design and assessment of Innovative Sustainable Cropping Systems' - met en œuvre un processus de reconception des systèmes de culture par une approche participative tout en développant des outils d'évaluation multicritère spécifiques à chaque catégorie d'acteurs impliqués. La méthode DISCS s'inscrit tout de même dans la lignée de la méthodologie du prototypage mais se différencie par une démarche itérative à trois échelles d'étude (parcelle expérimentale, exploitation agricole et territoire) afin de s'assurer que les innovations et les critères d'évaluation répondent bien aux attentes des acteurs. A chaque étape du processus de reconception une évaluation est réalisée à l'aide d'un jeu d'indicateurs et ce aux trois échelles d'étude. DISCS a été testée sur le système de culture agrumicole en Guadeloupe (Antilles Françaises) dans un but de réduire l'utilisation des pesticides. Cinq prototypes de gestion de l'enherbement ont été conçus collectivement puis testés sur une station expérimentale selon les principes d'une approche systémique et évalués à l'aide d'indicateurs. Nous montrons dans ce travail que des systèmes de culture innovants peuvent être les produits d'une co-conception entre les producteurs et les chercheurs. DISCS permet aussi de définir explicitement le rôle de tous les différents acteurs impliqués dans le processus de reconception du système de culture. DISCS est particulièrement adaptée à la reconception des systèmes de culture pérenne notamment grâce à son processus d'amélioration pas à pas et itératif. Les outils d'évaluation multicritère développés, et notamment les indicateurs, permettent quant à eux de fournir des outils d'aide à la décision directement utilisables par les acteurs assurant ainsi un lien étroit entre la recherche et le développement. Dans cette thèse, nous présentons les premières étapes de reconception du système agrumicole guadeloupéen basée sur la méthode DISCS, à savoir du diagnostic initial pour identifier les objectifs d'amélioration du système en collaboration avec les acteurs, jusqu'à l'évaluation multicritère des prototypes de gestion de l'enherbement basée sur un jeu d'indicateurs approprié. Notre travail nous permet aujourd'hui de recommander des techniques de gestion de l'enherbement en jeunes vergers d'agrumes répondant aux contraintes actuelles de développement de systèmes de culture durable.

La recherche développée dans cette thèse propose une méthodologie pour faciliter la recherche d'un site favorable à I'installation d'un parc d'énergie marine, ainsi qu'un ensemble de solutions techniques appropriées au site lui-même et aux contraintes économiques. Dans le but de simplifier les processus de décisions, une approche multicritère est proposée. La méthode développée intègre un système d'information géographique, une méthode d'analyse multicritère et un algorithme d'optimisation. Cette stratégie est appliquée dans le cadre d'un projet d'implantation d'un parc d'hydroliennes. Trois critères sont utilisés : I'acceptation sociale, l'énergie produite et le coût global du projet.Le premier critère à modéliser est I'acceptation sociale qui permet de discrétiser spatialement la zone d'étude. Cette modélisation vise une segmentation de I'espace maritime suivant son potentiel à réduire les conflits. L'agrégation des différentes contraintes spatiales est obtenue en utilisant la méthode Electre III. Des modèles de coût et de production énergétique ont été ensuite intégrés en prenant en compte la possibilité de combiner plusieurs technologies. Les sites d'installations proposés sont définis par I'intersection de la carte d'acceptabilité avec les cartes relatives aux contraintes géographiques intervenant dans I'estimation du coût de l'énergie produite. La technologie utilisée, les principaux paramètres de dimensionnement des machines et les caractéristiques géographiques des sites d'installation permettent l'évaluation des deux derniers critères. Pour chaque site d'implantation, les machines offrant le meilleur compromis coût/ énergie produite sont identifiées grâce à un algorithme génétique. La méthode d'analyse multicritères Electre III est également appliquée dans le processus de décision final incluant les trois critères. Un classement des différentes régions de I'espace maritime, auxquelles une machine optimisée est associée, est obtenu. Ce classement est adapté à la vision du problème des décideurs grâce aux possibilités de paramétrage des différents critères dans Electre. / The research developed in this thesis introduces a methodological approach whose objective is to facilitate the search of a favorable site for the installation of a marine energy converter park in the maritime domain. In order to efficiently install a marine energy farm in a suitable region, two main objectives are considered. The first one is to identify the best location for a given technology, and the second one aims is to find the optimal farm configuration and the most adequate technologies for a given region.The introduced methodology is based on a combination of Geographic Information Systems (GIS), multi-criteria analysis (MCA) and an optimization algorithm. Three main criteria are considered in the approach: the global cost of the project, quantity of energy produced and social acceptance. The social acceptance criterion is evaluated by the MCA. The MCA retained is Electre III. The research develops a combination of Electre and GIS analysis that takes into account the conflicting nature of the different spatial constraints. The geographical dimension is taken into account thanks to a grid-oriented structural representation in which each elementary region is ranked according to the potentialities and the conflicts that may arise. The approach is complemented by the application of a genetic algorithm whose objective is to select the technical options for each spatial subdivision in order to optimize the criteria of cost and produced energy by the converters. The last step of the methodology applies Electre again to provide a decision-aid support. The whole approach generates a potential classification of the different sub-regions of the maritime space considered, according to the different technologies considered, and this by summarizing the three main criteria. Overall the method provides a decision-aid system based on the flexibility offered by the Electre parameters that can be used by both engineers and decisionmakers when studying the potentiality offered by the development of marine energy converters.

Afin de déterminer les principaux leviers qui permettraient d’améliorer les taux de valorisation des VHU, dans des conditions socio-économiques et environnementales acceptables, des campagnes expérimentales de déconstruction et de broyage visant à comparer différents scenarii de déconstruction ont été réalisées sur un site industriel (Acyclea, groupe Praxy). Cette démarche vise à répondre à la directive européenne relative aux VHU qui fixe l’objectif ambitieux d’atteindre au plus tard le 1er janvier 2015 un taux de valorisation minimal de 95 % en masse du VHU, dont au maximum 10% de valorisation énergétique. Les campagnes expérimentales réalisées ont chacune traité des échantillons d’au moins 90 VHU, dont la masse et l’âge moyens ont été évalués à 989 kg / VHU et 14 ans respectivement. Les masses et compositions des flux de matière ont été mesurées pour déterminer les incidences du niveau de démantèlement des véhicules. D’autres paramètres ont également été suivis, tels que les temps de main d’œuvre sur les différentes opérations et l’analyse des rejets éventuels de la filière dans l’environnement. Les résultats montrent que les taux de valorisation augmentent avec le niveau de déconstruction des véhicules, passant de 81.6 +/- 3.4 % de la masse des VHU pour le scénario standard à 86.0 +/- 0.6 % pour le scénario le plus poussé. Cependant, les objectifs de la directive n’ont pas été atteints même avec le scénario le plus poussé. Une méthodologie d’évaluation globale adaptée au système « démantèlement / broyage / tri de VHU » a été mise en place. Elle repose sur 9 indicateurs qui évaluent des performances au regard des enjeux du Développement Durable et un indicateur plus spécifique qui évalue la performance technique de la filière. Les résultats obtenus ont été analysés indicateur par indicateur, puis une analyse multicritère globale a été effectuée à l’aide de la méthode ELECTRE II. Ils révèlent que le scénario intermédiaire de déconstruction serait optimal vis-à-vis de l’ensemble des critères sélectionnés. / To identify keys for improving the recovery rates of ELVs in sustainable socio-economic and environmental conditions, experimental campaigns of dismantling and shredding were performed to compare different scenarios of deconstruction on an industrial plant (Acyclea, Praxy group). This is a focus on the EU Directive on ELVs which sets the ambitious goal of achieving no later than 1 January 2015 a minimum recycling rate of 95% by weight of ELVs, including a maximum of 10% for energy recovery. The experimental campaigns were carried out each treated sample of at least 90 ELVs, whose mass and age means were evaluated at 989 kg / ELV and 14 years respectively. The masses and compositions of matter flows were measured to determine the impact of the level of dismantling vehicles. Other parameters were also monitored, such as labor time on the various operations and analysis of potential emissions in the environment. The results show that the recovery rates increase with the level of deconstruction of vehicles, from 81.6 + / - 3.4% of the mass of ELVs for the standard scenario to 86.0 + / - 0.6% for the scenario the more extensive. However, the objectives of the Directive have not been achieved even with the more extensive scenario further. A comprehensive assessment methodology adapted to the system "dismantling / shredding / sorting of ELV" was established. It is based on nine indicators to measure performance in terms of sustainable development issues and a more specific indicator that assesses the technical performance of the sector. The results were analyzed indicator by indicator, and a comprehensive multi-criteria analysis was performed using the method ELECTRE II. They show that the middle scenario of deconstruction is optimal vis-à-vis all the selected criteria.

La gestion des risques d’origine naturelle est un défi stratégique majeur pour les collectivités territoriales en raison de l’impact négatif potentiel de ces risques sur leur développement. Dans la perspective d’une gestion durable de ces risques, l’élaboration de méthodes et d’outils d’aide à la décision multicritère pour l’évaluation de la durabilité des stratégies de gestion représente une thématique de recherche intéressante et d’actualité. Les principaux verrous scientifiques sous-jacents à cette thématique portent sur la nécessité de définir un cadre théorique pour l’évaluation de cette durabilité et la prise en compte d’incertitudes provenant de différentes sources (données d’entrée, choix méthodologiques, dynamique du contexte, etc.) susceptibles d'influer sur la qualité des résultats de l’évaluation et donc sur la prise de décision. D’où la nécessité d’une méthodologie pour la prise en compte des incertitudes dans le processus décisionnel afin de fournir des résultats les plus pertinents possibles aux décideurs. Pour lever ces verrous, cette thèse propose une méthodologie globale d’évaluation qui repose sur le concept de développement durable et intègre un ensemble de critères et indicateurs permettant de rendre compte des conséquences techniques, économiques, sociétales, environnementales et institutionnelles des stratégies de gestion. Les incertitudes sont quantifiées selon une approche probabiliste (Simulations Monte Carlo) ou possibiliste (théorie des possibilités) et propagées le long du processus d’évaluation par l’arithmétique de la théorie des intervalles. Elle propose également un simulateur pour évaluer les dommages liés aux inondations et permettre une estimation aussi bien déterministe qu’aléatoire de différents types de ces dommages à l’échelle d’une commune. Ces contributions ont été appliquées à une étude de cas sur la commune de Dieulouard où trois stratégies de gestion des risques liés aux inondations sont comparées (respect des prescriptions du plan de prévention des risques d’inondations pour la construction de tout nouveau bâtiment, réduction du niveau de l’aléa par la construction d’une digue, réduction de la vulnérabilité de tous les bâtiments en zone inondable par des dispositifs de protection individuelle). Les résultats permettent d’illustrer l’opérationnalité de la méthodologie de dégager des perspectives de recherche / Natural hazard risk management is a major strategic challenge for territorial authorities because of the potential adverse effects on their development that arise from the occurrence of such a kind of risks. With a view to sustainably managing these risks, the development of multicriteria decision-support methods and tools to evaluate the sustainability of risk management strategies is an interesting and topical research subject. The main underlying challenges of sustainability assessment are to define a theoretical framework that will enable assessing the sustainability, and to take into account inherent uncertainties that could derive from various sources (input data, methodological choices, dynamics of the context, etc.), and that could potentially influence the relevance of assessment results. Hence, there is a need to develop a methodology for handling uncertainties in the decision-making process in order to provide decision-makers with the most relevant results. The present research introduces an overall decision-support methodology for assessing the sustainability of risk management strategies that relies on the concept of sustainable development and includes a set of criteria and indicators for reporting on the technical, economic, societal, environmental as well as institutional outcomes of the strategies. Data uncertainties are quantified using probabilistic (Monte Carlo simulations) or possibilistic (possibility theory) approach, and are propagated along the evaluation process through interval arithmetic operations. Beyond that, a computational tool was designed to simulate, in a deterministic or uncertain way, various types of flood damages at a municipality scale. These contributions were applied to a case study regarding flood risk management in Dieulouard, which consists of comparing three management strategies (respecting constructive constraints for new buildings in hazard prone areas fixed by the flood risks prevention plan, constructing a dyke as a collective defence infrastructure, implementing individual protective measures for all buildings in hazard prone areas). This application demonstrates the practicality of the methodology, and highlights prospects for future works