Le travail présenté dans cette thèse constitue une contribution originale à lamodélisation et à l'analyse de performances des systèmes de vélos en libre-service. De nombreuses villes en Europe ont suscité un intérêt considérable et un engouement à l'égard de ce nouveau mode de transport écologique (Vélib' à Paris, Vélov'v à Lyon, Bicing à Barcelone, ...) et dont les progrès technologiques ne cessent de les faire émerger dans les quatre coins dumonde. Contrairement aux systèmes de transport traditionnels, très peu d'étudesfondamentales ont été menées et pourtant, de nombreuses questions émergent, la principale étant celle d'un rééquilibrage (régulation) de la distribution de vélos dans les différentes stations afin de satisfaire au mieux les demandes des usagers. C'est dans ce cadre que s'inscrit cette thèse de doctorat portant sur la modélisation, l'analyse et l'évaluation de performances de ce mode de transport en libre service. Ce travail, basé sur les réseaux de Petri, est d'une aide précieuse pour la mise en oeuvre, l'exploitation et la régulation de ce type de systèmes.La complexité dynamique de tels systèmes, perçus comme des systèmes à événements discrets, nous a conduit au développement d'une approche à base d'une classe particulière de réseaux de Petri stochastiques ayant des arcs à poids variables pertinents aussi bien pour l'analyse que pour la simulation. Un ensemble de modèles et de méthodes d'analyse associées sont développés en vue de leur régulation, en prenant en compte différents paramètres de décision qui les caractérisent notamment le nombre de stations, la capacité de chaque station, les seuils de régulation, la capacité des véhicules de régulation, le type et/ou la fréquence de régulation choisi (périodique ou continue), …. En plus d'être paramétrables, les modèles proposés permettent d'étudier plusieurs configurations en fonction de différents modes de fonctionnement possibles (mode sans régulation, mode avec régulation, mode dynamique, mode statique, etc). La présentation de cette thèse comporte plusieurs illustrations et applicationspermettant d'aider le lecteur à la compréhension du travail développé.A notre connaissance, il s'agit d'un premier travail du genre dans la littérature sur les réseaux de Petri et plus généralement, l'un des premiers sur les systèmes de vélos en libre-service. / Public Bicycle-Sharing Systems (PBSS) have been appearing in more and more cities around the world in the last few years. Although their apparent success as an alternative form of public transportation mode, there are major challenges confronting the operators while few scientific works are available to support such complex dynamical systems to influence their economic viability and operational efficiency. One of the most crucial factors for the success of a PBS system is its ability to ensure that bicycles are available for pick up and vacant berths available for bicycle drop off at every station. In this thesis, we develop an original discrete event approach for modelling and performance evaluation of public bicycle-sharing systems by using Petri nets with time, inhibitor arcs and variable arc weights.

Le développement du vélo en ville constitue aujourd’hui un impératif pour les élus, notamment au regard des injonctions en faveur du développement durable. Dans les années 2000, les dispositifs de vélos en libre service se sont imposés dans la majorité des villes européennes. Si leur développement a été guidé par des considérations écologiques, ces dispositifs valorisent plus généralement l’innovation politico-institutionnelle et le dynamisme économique des villes. Ces dispositifs se sont imposés grâce à des réseaux transnationaux structurés autour de la thématique du vélo. Ces réseaux invitent à considérer les échanges transnationaux comme vecteurs de transformations dans l’action publique urbaine. Les préoccupations pour le développement du vélo ont une histoire qui s’inscrit dans une série d’interactions entre les villes depuis les années 1970. L’analyse de la formation et des effets des réseaux transnationaux du vélo permet de définir des périodes et des régularités dans ces recompositions qui affectent à la fois les politiques du vélo en ville et l’organisation des pouvoirs politiques urbains. Une première période structurée par l’activité transnationale des associations de défense du vélo invite à comprendre le rôle des échanges dans la définition d’un problème public puis sa mise à l’agenda dans l’ensemble des villes européennes au cours des années 1970. Le traitement des problèmes pousse les élus et les agents administratifs à s’investir dans les échanges transnationaux pour construire une nouvelle compétence municipale fondée sur les expertises associatives. Cet investissement des municipalités caractérise la deuxième période, dans laquelle les municipalités s’affirment dans la mise en œuvre des politiques publiques du vélo en institutionnalisant des réseaux de collectivités au cours des années 1980-1990. Enfin, une troisième période s’engage à partir des années 2000 avec l’arrivée des entreprises du mobilier urbain et de l’affichage publicitaire dans les échanges transnationaux. Cet investissement des entreprises engendre une intense circulation des systèmes de vélos en libre service et confronte les élus urbains à l’exercice d’une régulation des relations avec ces grandes firmes, autant dans les interactions transnationales que dans celles qui se déroulent sur les territoires pour la gestion des services urbains. Ces réseaux transnationaux du vélo sont un moyen d’organiser les pouvoirs locaux et de légitimer les élus municipaux dans la conduite de l’action publique urbaine. / Today, development of urban cycling is a must for politicians, particularly considering injunctions in favor of sustainable development. In the 2000s, bike sharing systems emerged in most European cities. If development was guided by ecological considerations, more generally, these services add value to political and institutional innovation and to the economic vitality of cities. Bike sharing systems were imposed thanks to transnational networks around the theme of the bike. These networks invite us to consider transnational exchanges as vectors of change in urban policies. The development of cycling has a history which is the result of many interactions between cities since the 1970s. The analysis of the creation and the effects of bicycle transnational networks allows us to define time periods and patterns in the evolutions that affect both urban cycling policies and organization of urban political power. A first period, structured by transnational activity of urban cyclist associations, helps us to understand the role of these interactions in the definition of a public issue, and of the inclusion of these questions in the agenda of many European cities during the 1970s. Problem solving encourages decision makers to engage in transnational exchanges to build a new municipal jurisdiction based on associative expertise. This municipal investment characterizes the second period, in which municipalities intensify the implementation of cyclist public policies by institutionalizing city networks in the years 1980-1990. Finally, a third period begins in the 2000s, with the appearance of companies in the area of urban furniture and outdoor advertising in transnational exchanges. These firms generate a heavy circulation of bike sharing systems, and pose the question for decision makers how to manage their relationships with these large companies, both on a transnational level and as far as the management of urban services is concerned. These bicycle transnational networks are a way to organize local authorities and to legitimate decision makers in the management of urban public policies.

Introduction : Le syndrome de l’intestin irritable (SII) est un désordre gastro-intestinal qui atteint environ 15% de la population mondiale. La diète FODMAP (Fermentable Oligosaccharides Disaccharides Monosaccharides and Polyols), fractionnée en trois phases (élimination, réintroduction, personnalisation), a été développée pour établir une tolérance personnelle aux nutriments (glucides) qui accentuent les symptômes. Une approche a été créée avec la plateforme web SOSCuisine.com afin de permettre aux gens atteints du SII de suivre la diète FODMAP dans un contexte de libre-service. Celle-ci combine un service en ligne de menus hebdomadaires personnalisés faibles en FODMAP avec des instructions pour chaque étape de la diète et l'accès à un groupe de soutien par les pairs modéré par une nutritionniste spécialisée. Objectif : Évaluer l’impact de ce service sur la qualité de vie et le contrôle des symptômes physiologiques et psychologiques des gens atteints du SII. Méthode : Étude prospective observationnelle effectuée auprès de patients (suivis dans deux hôpitaux montréalais) souffrant du SII. Ceux-ci devaient effectuer la diète FODMAP via la plateforme web et des questionnaires leur ont été administrés en ligne avant et après les deux premières phases. Résultats : 35 personnes ont été incluses et 14 ont complété l’étude. Après l’intervention, la sévérité du SII et l’anxiété situationnelle des participants étaient significativement améliorées tandis que la qualité de vie demeurait inchangée. Conclusion : Cette étude pilote démontrent la pertinence et l’utilité de l’enseignement de la diète FODMAP à l’aide de méthodes alternatives. Cependant, des études de plus grande envergure sont nécessaires pour confirmer ces résultats. / Introduction: Irritable Bowel Syndrome (IBS) is a gastrointestinal disorder that affects approximately 15% of the worldwide population. The Fermentable Oligosaccharides Disaccharides Monosaccharides and Polyols (FODMAP) diet was developed to establish a personal tolerance to these nutrients (carbohydrates) that accentuate the symptoms related to IBS. This diet, lasting on average twelve weeks, is separated into three steps: elimination, reintroduction and personalization. An innovative approach has been developed by the online platform SOSCuisine.com to allow people with IBS to safely follow the FODMAP diet in a ‘self-service’ way. It combines an online service of personalized low-FODMAP weekly menus with instructions for each step of the diet in combination with an access to a peer support group moderated by a specialized registered dietitian. Objective: Assess the impact of this service on the quality of life and the control of physiological and psychological symptoms of people with IBS. Method: Prospective observational study involving patients (followed in two Montreal hospitals) suffering from IBS. They had to perform the FODMAP diet via the web platform and several variables were evaluated, via questionnaires administered online, before and after phase one and. Results: 35 people were included and 14 completed the study. After the intervention, the severity of the IBS and the situational anxiety of the participants were significantly improved while the quality of life was not changed. Conclusion: The data from this pilot study demonstrate the relevance and utility of teaching the FODMAP diet using alternative methods. However, larger studies are needed to confirm these results.

Au cours des dernières années, l’automatisation des services et le développement des technologies de l’information ont mené à une multiplication des écrans tactiles dans les espaces urbains. Cette multiplication a contribué à l’émergence de nouveaux usages et pratiques situées. Par exemple, dans plusieurs villes, pour acheter un titre de transport ou encore emprunter un document à la bibliothèque de façon autonome, il faut passer par l’écran tactile. Par contre, pour les personnes avec un handicap, les bornes en libre-service avec écran tactile peuvent être un obstacle à l’accessibilité en rendant plus difficile l’utilisation de certains services. Ce projet de recherche se penche sur cette problématique afin d’explorer comment les personnes avec handicap arrivent à utiliser les écrans tactiles malgré les différents obstacles qu’ils rencontrent dans la ville de Montréal. Pour y arriver, ce mémoire a été construit en trois temps. Il comporte d’abord une revue de littérature afin de comprendre les différents enjeux liés aux thématiques du handicap et de l’accessibilité en mobilisant notamment le concept d’affordance. Ensuite, il présente, d’une part, le bricolage méthodologique ayant permis d’en savoir plus sur l’expérience vécue des participantes et participants à l’aide de données mixtes et d’autre part, les considérations éthiques ayant guidé l’élaboration du projet. Finalement, ce mémoire présente les données récoltées sur le terrain et discute des thématiques ayant émergé de l’analyse de ces données : le rapport qu’entretiennent les participantes et participants au temps, les diverses tactiques utilisées pour négocier l’usage des écrans tactiles, l’interdépendance de toutes les parties impliquées dans le fonctionnement d’un dispositif numérique et la façon dont les participantes et participants du projet sont apparus dans l’horizon des écrans tactiles qu’ils ont utilisés. / In recent years, the automation of services and the development of information technologies have led to a proliferation of touch screens in urban spaces. This proliferation has contributed to the emergence of new situated uses and practices. For example, in several cities, to buy a transport ticket or even borrow a document from the library independently, you have to go through the touch screen. On the other hand, for people with disabilities, self-service kiosks with touch screens can be an obstacle to accessibility by making it more difficult to use certain services. This research project focuses on this issue in order to explore how people with disabilities manage to use touch screens despite the various obstacles they encounter. To achieve this, this research paper was constructed in three stages. It first includes a literature review in order to understand the various issues related to the themes of disability and accessibility by mobilizing the concept of affordance. Then, it presents, on the one hand, the methodological bricolage that made it possible to learn more about the lived experience of the participants using mixed data and, on the other hand, the ethical considerations that guided the development. of the project. Finally, this thesis presents the data collected in the field and discusses the themes that emerged from the analysis of this data: the relationship that the participants have to time, the various tactics used to negotiate the use of touch screens, the interdependence of all the parties involved in the operation of a digital device and the way in which the participants of the project appeared in the horizon of the touch screens they used.

Les enjeux du développement durable, le réchauffement climatique, la pollution dans les grandes villes, la congestion et les nuisances sonores, l'augmentation des prix de carburants, sont parmi des nombreux facteurs qui incitent les pays développés à l'innovation dans les transports publics. Dans ce contexte, l'introduction des systèmes de vélos en libre-service, au cours de ces dernières années, est une des solutions adoptées par de nombreuses grandes villes. Malgré leur succès fulgurant dans le monde entier, il existe peu d'études fondamentales sur ce type transport urbain. Pourtant, leur exploitation et leur management par des opérateurs soulèvent de nombreuses questions notamment d'ordre opérationnel. Dans ce contexte, cette thèse s'adresse aux problèmes d'ordonnancement et de rééquilibrage des stations de vélos en libre-service. Ce sont des problèmes cruciaux pour la qualité de service et la viabilité économique de tels systèmes. Le rééquilibrage consiste à redistribuer le nombre de vélos entre les différentes stations afin de satisfaire au mieux les demandes des usagers. Cette régulation se fait souvent par le biais de véhicules spécifiques qui font des tournées autour des différentes stations. Ainsi, deux problèmes d'optimisation difficiles se posent : la recherche de la meilleure tournée du véhicule de régulation (ordonnancement de la tournée) et la détermination des nombres de véhicules à utiliser (rééquilibrage des stations). Dans cette optique, les travaux de cette thèse constituent une contribution à la modélisation et à l'optimisation de performances des systèmes de vélos en libre-service en vue de leur rééquilibrage et leur ordonnancement. Plusieurs méthodes d'optimisation et ont été développées et testées. De telles méthodes incorporent différentes approches de simulation ou d'optimisation comme les réseaux de Petri, les algorithmes génétiques, les algorithmes gloutons, les algorithmes de recherche par voisinage, la méthode arborescente de branch-and-bound, l'élaboration des bornes supérieures et inférieures, etc. Différentes facettes du problème ont été étudiées : le cas statique, le cas dynamique, l'ordonnancement et le rééquilibrage avec un seul (ou multiple) véhicule(s). Afin de montrer la pertinence de nos approches, la thèse comporte également plusieurs applications réelles et expérimentations / In our days, developed countries have to face many public transport problems, including traffic congestion, air pollution, global oil prices and global warming. In this context, Public Bike sharing systems are one of the solutions that have been recently implemented in many big cities around the world. Despite their apparent success, the exploitation and management of such transportation systems imply crucial operational challenges that confronting the operators while few scientific works are available to support such complex dynamical systems. In this context, this thesis addresses the scheduling and balancing in public bicycle-sharing systems. These problems are the most crucial questions for their operational efficiency and economic viability. Bike sharing systems are balanced by distributing bicycles from one station to another. This procedure is generally ensured by using specific redistribution vehicles. Therefore, two hard optimization problems can be considered: finding a best tour for the redistribution vehicles (scheduling) and the determination of the numbers of bicycles to be assigned and of the vehicles to be used (balancing of the stations). In this context, this thesis constitutes a contribution to modelling and optimizing the bicycle sharing systems' performances in order to ensure a coherent scheduling and balancing strategies. Several optimization methods have been proposed and tested. Such methods incorporate different approaches of simulation or optimization like the Petri nets, the genetic algorithms, the greedy search algorithms, the local search algorithms, the arborescent branch-and-bound algorithms, the elaboration of upper and lower bounds, ... Different variants of the problem have been studied: the static mode, the dynamic mode, the scheduling and the balancing by using a single or multiple vehicle(s). In order to demonstrate the coherence and the suitability of our approaches, the thesis contains several real applications and experimentations

Nous étudions les systèmes de véhicules en libre service en aller-simple : avec emprunt et restitution dans des lieux éventuellement différents. La publicité promeut l'image de flexibilité et d'accessibilité (tarifaire) de tels systèmes, mais en réalité il arrive qu'il n'y ait pas de véhicule disponible au départ, voire pire, pas de place à l'arrivée. Il est envisageable (et pratiqué pour Vélib' à Paris) de relocaliser les véhicules pour éviter que certaines stations soient vides ou pleines à cause des marées ou de la gravitation. Notre parti-pris est cependant de ne pas considérer de "relocalisation physique" (à base de tournées de camions) en raison du coût, du trafic et de la pollution occasionnées (surtout pour des systèmes de voitures, comme Autolib' à Paris). La question à laquelle nous désirons répondre dans cette thèse est la suivante : Une gestion via des tarifs incitatifs permet-elle d'améliorer significativement les performances des systèmes de véhicules en libre service ?