Development of software for embedded real-time systems poses severalchallenges. Hard and soft constraints on timing, and usually considerableresource limitations, put important constraints on the development. Thetraditional way of coping with these issues is to produce a fully static design,i.e. one that is fully fixed already during design time.Current trends in the area of embedded systems, including the emergingopenness in these types of systems, are providing new challenges for theirdesigners – e.g. integration of new software during runtime, software upgradeor run-time adaptation of application behavior to facilitate better performancecombined with more ecient resource usage. One way to reach these goals is tobuild self-configurable systems, i.e. systems that can resolve such issues withouthuman intervention. Such mechanisms may be used to promote increasedsystem openness.This thesis covers some of the challenges involved in that development.An overview of the current situation is given, with a extensive review ofdi erent concepts that are applicable to the problem, including adaptivitymechanisms (incluing QoS and load balancing), middleware and relevantdesign approaches (component-based, model-based and architectural design).A middleware is a software layer that can be used in distributed systems,with the purpose of abstracting away distribution, and possibly other aspects,for the application developers. The DySCAS project had as a major goaldevelopment of middleware for self-configurable systems in the automotivesector. Such development is complicated by the special requirements thatapply to these platforms.Work on the implementation of an adaptive middleware, DyLite, providingself-configurability to small-scale microcontrollers, is described andcovered in detail. DyLite is a partial implementation of the concepts developedin DySCAS.Another area given significant focus is formal modeling of QoS andresource management. Currently, applications in these types of systems arenot given a fully formal definition, at least not one also covering real-timeaspects. Using formal modeling would extend the possibilities for verificationof not only system functionality, but also of resource usage, timing and otherextra-functional requirements. This thesis includes a proposal of a formalismto be used for these purposes.Several challenges in providing methodology and tools that are usablein a production development still remain. Several key issues in this areaare described, e.g. version/configuration management, access control, andintegration between di erent tools, together with proposals for future workin the other areas covered by the thesis. / Utveckling av mjukvara för inbyggda realtidssystem innebär flera utmaningar.Hårda och mjuka tidskrav, och vanligtvis betydande resursbegränsningar,innebär viktiga inskränkningar på utvecklingen. Det traditionellasättet att hantera dessa utmaningar är att skapa en helt statisk design, d.v.s.en som är helt fix efter utvecklingsskedet.Dagens trender i området inbyggda system, inräknat trenden mot systemöppenhet,skapar nya utmaningar för systemens konstruktörer – exempelvisintegration av ny mjukvara under körskedet, uppgradering av mjukvaraeller anpassning av applikationsbeteende under körskedet för att nå bättreprestanda kombinerat med e ektivare resursutnyttjande. Ett sätt att nå dessamål är att bygga självkonfigurerande system, d.v.s. system som kan lösa sådanautmaningar utan mänsklig inblandning. Sådana mekanismer kan användas föratt öka systemens öppenhet.Denna avhandling täcker några av utmaningarna i denna utveckling. Enöversikt av den nuvarande situationen ges, med en omfattande genomgångav olika koncept som är relevanta för problemet, inklusive anpassningsmekanismer(inklusive QoS och lastbalansering), mellanprogramvara och relevantadesignansatser (komponentbaserad, modellbaserad och arkitekturell design).En mellanprogramvara är ett mjukvarulager som kan användas i distribueradesystem, med syfte att abstrahera bort fördelning av en applikation överett nätverk, och möjligtvis även andra aspekter, för applikationsutvecklarna.DySCAS-projektet hade utveckling av mellanprogramvara för självkonfigurerbarasystem i bilbranschen som ett huvudmål. Sådan utveckling försvåras avde särskilda krav som ställs på dessa plattformarArbete på implementeringen av en adaptiv mellanprogramvara, DyLite,som tillhandahåller självkonfigurerbarhet till småskaliga mikrokontroller,beskrivs och täcks i detalj. DyLite är en delvis implementering av konceptensom utvecklats i DySCAS.Ett annat område som får särskild fokus är formell modellering av QoSoch resurshantering. Idag beskrivs applikationer i dessa områden inte heltformellt, i varje fall inte i den mån att realtidsaspekter täcks in. Att användaformell modellering skulle utöka möjligheterna för verifiering av inte barasystemfunktionalitet, men även resursutnyttjande, tidsaspekter och andraicke-funktionella krav. Denna avhandling innehåller ett förslag på en formalismsom kan användas för dessa syften.Det återstår många utmaningar innan metodik och verktyg som är användbarai en produktionsmiljö kan erbjudas. Många nyckelproblem i områdetbeskrivs, t.ex. versions- och konfigurationshantering, åtkomststyrning ochintegration av olika verktyg, tillsammans med förslag på framtida arbete iövriga områden som täcks av avhandlingen. / DySCAS

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While autonomous robot systems are becoming increasingly common, their usage is still mostly limited to rather simple tasks. This primarily results from the need for manually programming the execution plans of the robots. Instead, as shown in this thesis, their behavior can be automatically generated from a given goal specification. This forms the basis for providing formal guarantees regarding optimality and satisfaction of the mission goal specification and creates the opportunity to deploy these robots in increasingly sophisticated scenarios. Well-defined robot capabilities of comparably low complexity can be developed independently from a specific high-level goal and then, using a behavior planner, be automatically composed to achieve complex goals in a verifiably correct way. Considering multiple robots introduces significant additional planning complexity. Not only actions need to be planned, but also allocation of parts of the mission to the individual robots needs to be considered. Classically, either are planning and allocation seen as two independent problems which requires to solve an exponential number of planning problems, or the formulation of a joint team model leads to a product state space between the robots. The resulting exponential complexity prevents most existing approaches from being practically useful in more complex and realistic scenarios. In this thesis, an approach is presented to utilize the interplay of allocation and planning, which avoids the exponential complexity for independently executable parts of the mission specification. Furthermore, an approach is presented to identify these independent parts automatically when only being given a single goal specification for the team. This bears the potential of improving the efficiency to find an optimal solution and is a significant step towards the application of formal multi-robot behavior planning to real-world problems. The effectiveness of the proposed methods is therefore illustrated in experiments based on an existing office environment and in realistic scenarios. / Även om autonoma robotsystem blir allt vanligare är deras användning fortfarande mestadels begränsad till ganska enkla uppgifter. Detta beror främst på att manuell programmering av robotarnas exekveringsplaner behövs. Istället, som det visas i denna avhandling, kan deras beteende genereras automatiskt från en given målspecifikation. Detta utgör fundamentet för att ge en formell garanti att det resulterande beteendet är optimalt och uppdragsmålspecifikationen är uppfylld. Därför skapar det möjlighet att använda dessa robotar i alltmer sofistikerade scenarier. Väldefinierade robotkompetenser med relativt låg komplexitet kan utvecklas oberoende av ett specifikt mål på hög nivå och sedan sammansättas automatiskt med hjälp av en beteendeplanerare för att uppnå komplexa mål på ett verifierbar korrekt sätt. Om det handlar om flera robotar så introduceras ytterligare planeringskomplexitet som är betydande. Inte bara åtgärder behöver planeras, men även fördelning av uppdragets olika delar till de enskilda robotarna måste hanteras. Traditionellt anses planering och allokering som två oberoende problem som kräver att man löser ett exponentiellt antal planeringsproblem, eller så leder formuleringen av en gemensam modell för hela gruppen till ett produkttillståndsutrymme mellan robotarna. Den resulterande exponentiella komplexiteten förhindrar att de flesta befintliga metoderna är praktiskt användbara i mer komplexa och realistiska scenarier. I denna avhandling presenteras ett tillvägagångssätt för att utnyttja samspelet mellan allokering och planering, som undviker exponentiell komplexitet för oberoende exekverbara delar av uppdragsspecifikationen. Dessutom presenteras ett tillvägagångssätt för att automatiskt identifiera dessa oberoende delar när endast en enda målspecifikation ges för arbetslaget. Detta har potential att förbättra effektiviteten för att hitta en optimal lösning och är ett viktigt steg mot tillämpningen av formell multi-robot-beteendeplanering för realistiska problem. Effektiviteten av de föreslagna metoderna illustreras därför i experiment baserade på en befintlig kontorsmiljö och i realistiska scenarier. / <p>QC 20170928</p>

Dans cette thèse, nous nous sommes intéressés à l'analyse et la conception de réseaux étudiés sont les réseaux de fibres optiques et les réseaux de capteurs. Les problématiques étudiées sont: pour les réseaux de fibres optiques, minimiser le coût de déploiement et assurer la qualité de service; dans les réseaux de capteurs, garantir la sécurité des transmissions et l'énergie consommée par le routage des communications. Pour résoudre ces problèmes nous utilisons des techniques de théorie des graphes, de complexité, de programmation linéaire. Le premier problème consiste à concevoir un plan d'installation de fibres optiques de coût minimal permettant de connecter un ensemble de clients à un noeud de raccordement via un ensemble de coupleurs en respectant les contraintes technologiques imposées par la norme. Nous proposons une modélisation de ce problème ainsi qu'une méthode de résolution. Le deuxième problème est un problème de flot avec contrainte de délai où le délai pour traverser une liaison est proportionnel à la quantité de flot quicircule sur celle-ci. Nous proposons une preuve de NP-complétude dans le cas général, un algorithme d'approximation facteur 2 dans le cas où le graphe support est un chemin et une heuristique évaluée de façon expérimentale qui calcule en un temps raisonnable de bonnes solutions pour des instances de tailles réelles. Enfin, nous proposons deux protocoles concernant les réseaux de capteurs. Le premier, basé sur un algorithme distribué, calcule un ensemble de chemins disjoints entre les terminaux. Le second maximise la durée de vie d'un réseau de capteurs alimentés par batteries. Des résultats s'expérimentations numériques sont présentés. / In this thesis, we study some optimization problem applied to telecommunication networks. We study fiber optical networks and sensor networks. We are interested to analysis and design for these types of networks. The issues studied are: for fiber optic networks, minimize the cost of deployement and ensure quality of service; for sensors network, ensure the safety of transmissions and the energy consumed. To solve these problems we use techniques as graphs theory, complexity, linearprogramming, generalized flows and paths with resource constraints. The first problem is to minimize the cost to deploy a fiber optical network which connect a set of customers to a connection node through a set of splitter and deal about technological constraints imposed by the standard. We propose a model and a method of resolution for this problem. The second problem is a flow problem with delay constraint where time to cross a edge is proportional to the amount of flow that flows thereon. We offer a proof of NP-completeness in the general case, an approximation algorithm factor 2 in the case where the support graph is a path and an estimated experimentally an heuristic that calculates good solutions for instances of real sizes. Finally, we propose two protocols for sensor networks, which resulted in two patents. The first, based on a distributed algorithm, calculates a set of disjoint paths between terminals. The second maximizing the lifetime of sensors powered by batteries. The results of numerical experiments are also presented.

Pygmy tarsiers (Tarsius pumilus) of Central Sulawesi, Indonesia are the only species of tarsier known to live exclusively at high altitudes. This study was the first to locate and observe multiple groups of this elusive primate. This research tested the hypothesis that variation in pygmy tarsier behavior and morphology correlates with measurable ecological differences that occur along an altitudinal gradient. As a response to decreased resources at higher altitudes and the associated effects on foraging competition and energy intake, pygmy tarsiers were predicted to exhibit lower population density, smaller group sizes, larger home ranges, and reduced sexually selected traits compared to lowland tarsiers. Six groups containing a total of 22 individuals were observed. Pygmy tarsiers were only found between 2000 and 2300 m, indicating allopatric separation from lowland tarsiers. As expected, the observed pygmy tarsiers lived at a lower density than lowland tarsier species, in association with decreased resources at higher altitudes. The estimated population density of pygmy tarsiers was 92 individuals per 100 ha, with 25 groups per 100 ha. However, contrary to expectation, home range sizes were not significantly larger than lowland tarsier home ranges, and average NPL was smaller than those of lowland tarsiers. The average home range size for the observed pygmy tarsiers was 2.0 ha, and the average nightly path length (NPL) was 365.36 m. Pygmy tarsiers exhibited a nonrandom, clumped distribution near forest edges. While insect abundance and biomass were found to decrease as altitude increased, insect abundance and biomass was higher along anthropogenic edges. Thus, tarsiers within the study area may mitigate the decreased availability of insects at high altitudes by remaining close to forest edges, which in turn may be related to smaller than expected home range sizes. Further, estimates of pygmy tarsier abundance may be inflated because of increased insect abundance along anthropogenic edges. Contrary to the prediction for smaller group sizes as a response to feeding competition, the observed pygmy tarsiers lived in relatively large groups with multiple adult males. However, in support of the prediction for energetic constraints on body proportions, the observed pygmy tarsiers did not exhibit sexually selected traits. The pygmy tarsiers exhibited low sexual dimorphism and small relative testes mass, a trend opposite from lowland tarsier species, which may indicate a constraint on the development of those traits. Considered together, these results suggest that the observed pygmy tarsiers have adapted to life in an environment with limited resources. Future studies should explore the possible contributing effects of seasonality and topography.

Les avancées technologiques permettent d'intégrer des capteurs et des modules de communication dans les objets du quotidien pour les rendre intelligents et faciliter leur intégration sur l'Internet. L'Internet du futur sera sans nul doute celui des objets connectés. Les objets connectés génèrent, collectent, stockent et partagent des informations entre eux et aussi avec les serveurs d'authentification centralisés. La plupart des informations collectées doivent être protégées pendant le stockage et le transfert. Par le passé, divers protocoles assurant une sécurité robuste basés sur la cryptographie asymétrique et d’autres sur la cryptographie symétrique ont été proposés dans la littérature. Du fait que les objets connectés possèdent de faibles capacités de calcul, de mémoire et d'énergie, et que l'accès au medium radio est très consommateur en ressources, les protocoles cryptographiques traditionnels ne sont pas adaptés aux objets connectés. Il y a lieu donc d'adapter ou de concevoir des protocoles propres et conformes à leurs exigences. Dans cette thèse, nous abordons les défis de sécurité et de vie privée pertinents aux systèmes pervasifs avec des contraintes de ressources strictes. Nous regardons les protocoles d'authentification serverless, qui sont des mécanismes d'authentification qui ne nécessitent pas la présence du serveur central au cours de la phase d'authentification entre deux objets connectés. Tout d'abord, nous fournissons les caractéristiques et les besoins pour les protocoles serverless. Grâce à ces besoins et caractéristiques, nous avons fait des recherches, des analyses complètes et des comparaisons des protocoles serverless existants en termes de sécurité, de vie privée et de performances. Nous examinons leurs capacités à résister à diverses attaques et leurs aptitudes à minimiser l’usage des ressources. Après quoi, notre objectif est de proposer des protocoles de sécurité serverless permettant aux objets de s’authentifier tout en garantissant efficacité, passage à l’échelle et efficacité énergétique, l'énergie étant une ressource très critique qui a une influence directe sur la durée de vie d’un objet connecté. Trois nouvelles contributions sont proposées dans cette thèse. Notre première contribution est un protocole léger serverless d'authentification mutuelle pour les objets connectés hétérogènes. La première contribution fournit trois avantages par rapport aux protocoles existants. Cette contribution répond aux exigences des systèmes pervasifs. La validation de notre proposition a été faite en utilisant l'outil AVISPA et la validation informelle en utilisant sécurité et de vie privée des jeux. Notre deuxième contribution comprend deux protocoles complémentaires dans le domaine des technologies RFID. Le premier protocole vise à l'authentification de masse entre un lecteur RFID et un groupe d'étiquettes tandis que le deuxième protocole effectue une recherche sécurisée pour une étiquette cible parmi un groupe d'étiquettes dans le voisinage du lecteur. Les deux protocoles proposés tiennent compte des contraintes de ressources des étiquettes RFID. Après une étude approfondie des protocoles serverless, nous avons proposé une troisième contribution, un guide pour la conception des protocoles serverless sécurisé et efficaces pour les systèmes pervasifs. Le guide contient six principes et six meilleures pratiques en vue d'élaborer des protocoles serverless. Le guide est destiné à aider à la conception de protocoles serverless efficaces, sécurisés et simples en évitant des erreurs couramment faites dans les protocoles existants / This thesis addresses the security and privacy challenges relevant to the resource constrained devices in the era of pervasive computing. Pervasive computing, a term coined by Schechter to describe the idea of computing services available anytime, anywhere and on demand, is characterized by seamless interactions between heterogeneous players in the Internet. This phenomenon allows intelligent chips, sensors or microcontrollers to be embedded into everyday objects to enable them generate, communicate and share information. Pervasive computing accelerates technological evolution by integrating small and resource constrained devices to the Internet arena, eventually opening doors to new services requiring seamless interactions and integrations with the existing technologies, infrastructures and services. The nature of the information generated, stored and shared by resource constrained devices may require proper security and privacy guarantees. Towards that end, the classical security solutions are not ideal candidates to solve the security and privacy challenges in pervasive systems for two reasons. First, classical security protocols require a lot of resources from the host devices while most of the pervasive devices have very strict resource constraints. Second, most classical security solutions work in a connected mode, which requires constant communication between devices and centralized servers for authentication and authorization purposes. However, pervasive devices may be working in isolated areas with intermittent network coverage and connectivity. Thus, it is ideal to come up with alternative solutions suitable for heterogeneous pervasive devices to smoothly interact, authenticate and securely share information. One of the suitable alternative solutions is the serverless protocols. The term “serverless protocol” refers to the mechanism of enabling centrally controlled devices to autonomously authenticate one another, or other heterogeneous devices, without an active participation of the centralized authentication or authorization servers. Serverless protocols prioritize on securing proximity communication between heterogeneous devices while optimizing on the little resources available. In this thesis, we tackle the challenges of pervasive systems by proposing lightweight and efficient serverless protocols for authenticating heterogeneous pervasive devices during proximity communication. Our proposed protocols derive their originality from the fact that they do not require the communicating parties to have prior relationships with each other, nor to have any previously shared authentication information with each other. Moreover, our proposed solutions incorporate context information to enforce automatic parameter expiry. This property is not supported by most of the earlier versions of the serverless protocol schemes, hence making them vulnerable to different attacks. Three novel contributions are proposed in this thesis. First, we propose a serverless lightweight mutual authentication protocol for heterogeneous devices. The first contribution includes a formal validation using the AVISPA tool. Second, we propose two complementing protocols using RFID (Radio-Frequency Identification) as a core technology. The first protocol performs mass authentication between an RFID reader and a group of tags and the second protocol performs a secure search for a target tag among a group of tags. The second contribution includes two formal validations; one is done using the AVISPA tool and the other is done using the CryptoVerif tool. After a thorough study of serverless protocols, we propose our third contribution, a concise guide on how to develop secure and efficient serverless protocols relevant to the pervasive systems

Thesis (M.Dev. (Planning and Management)) -- University of Limpopo, 2022 / Development projects, including the Fetša Tlala Initiative, were designed to contribute to the National Development Plan, 2030. The objectives of this research assessed how effective the Fetša Tlala project was in improving food and nutrition security of women farmers and the degree of empowerment the project afforded them. A semi-structured interview guide was applied to 16 purposefully selected respondents during face-to-face interviews as the data collection method. The findings indicated that physical resources provided to beneficiaries contributed to the effectiveness of the project. However, the inconsistent institutional support provided by the project initiators were considered to detract from the effectiveness. The findings also revealed that the beneficiaries were empowered by the opportunities afforded through the initiative, but were further empowered by their own resilience in the face of adversity. The study concludes by recommending the continuation of the project with improved institutional support.

De nombreux problèmes pratiques qui se posent dans dans le domaine de la logistique, peuvent être modélisés comme des problèmes de tournées de véhicules. De façon générale, cette famille de problèmes implique la conception de routes, débutant et se terminant à un dépôt, qui sont utilisées pour distribuer des biens à un nombre de clients géographiquement dispersé dans un contexte où les coûts associés aux routes sont minimisés. Selon le type de problème, un ou plusieurs dépôts peuvent-être présents. Les problèmes de tournées de véhicules sont parmi les problèmes combinatoires les plus difficiles à résoudre. Dans cette thèse, nous étudions un problème d’optimisation combinatoire, appartenant aux classes des problèmes de tournées de véhicules, qui est liée au contexte des réseaux de transport. Nous introduisons un nouveau problème qui est principalement inspiré des activités de collecte de lait des fermes de production, et de la redistribution du produit collecté aux usines de transformation, pour la province de Québec. Deux variantes de ce problème sont considérées. La première, vise la conception d’un plan tactique de routage pour le problème de la collecte-redistribution de lait sur un horizon donné, en supposant que le niveau de la production au cours de l’horizon est fixé. La deuxième variante, vise à fournir un plan plus précis en tenant compte de la variation potentielle de niveau de production pouvant survenir au cours de l’horizon considéré. Dans la première partie de cette thèse, nous décrivons un algorithme exact pour la première variante du problème qui se caractérise par la présence de fenêtres de temps, plusieurs dépôts, et une flotte hétérogène de véhicules, et dont l’objectif est de minimiser le coût de routage. À cette fin, le problème est modélisé comme un problème multi-attributs de tournées de véhicules. L’algorithme exact est basé sur la génération de colonnes impliquant un algorithme de plus court chemin élémentaire avec contraintes de ressources. Dans la deuxième partie, nous concevons un algorithme exact pour résoudre la deuxième variante du problème. À cette fin, le problème est modélisé comme un problème de tournées de véhicules multi-périodes prenant en compte explicitement les variations potentielles du niveau de production sur un horizon donné. De nouvelles stratégies sont proposées pour résoudre le problème de plus court chemin élémentaire avec contraintes de ressources, impliquant dans ce cas une structure particulière étant donné la caractéristique multi-périodes du problème général. Pour résoudre des instances de taille réaliste dans des temps de calcul raisonnables, une approche de résolution de nature heuristique est requise. La troisième partie propose un algorithme de recherche adaptative à grands voisinages où de nombreuses nouvelles stratégies d’exploration et d’exploitation sont proposées pour améliorer la performances de l’algorithme proposé en termes de la qualité de la solution obtenue et du temps de calcul nécessaire. / Many practical problems arising in real-world applications in the field of logistics can be modeled as vehicle routing problems (VRP). In broad terms, VRPs deal with designing optimal routes for delivering goods or services to a number of geographically scattered customers in a context in which, routing costs are minimized. Depending on the type of problem, one or several depots may be present. Routing problems are among the most difficult combinatorial optimization problems. In this dissertation we study a special combinatorial optimization problem, belonging to the class of the vehicle routing problem that is strongly linked to the context of the transportation networks. We introduce a new problem setting, which is mainly inspired by the activities of collecting milk from production farms and distributing the collected product to processing plants in Quebec. Two different variants of this problem setting are considered. The first variant seeks a tactical routing plan for the milk collection-distribution problem over a given planning horizon assuming that the production level over the considered horizon is fixed. The second variant aims to provide a more accurate plan by taking into account potential variations in terms of production level, which may occur during the course of a horizon. This thesis is cast into three main parts, as follows: In the first part, we describe an exact algorithm for the first variant of the problem, which is characterized by the presence of time windows, multiple depots, and a heterogeneous fleet of vehicles, where the objective is to minimize the routing cost. To this end, the problem is modeled as a multi-attribute vehicle routing problem. The exact algorithm proposed is based on the column generation approach, coupled with an elementary shortest path algorithm with resource constraints. In the second part, we design an exact framework to address the second variant of the problem. To this end, the problem is modeled as a multi-period vehicle routing problem, which explicitly takes into account potential production level variations over a horizon. New strategies are proposed to tackle the particular structure of the multi-period elementary shortest path algorithm with resource constraints. To solve realistic instances of the second variant of the problem in reasonable computation times, a heuristic approach is required. In the third part of this thesis, we propose an adaptive large neighborhood search, where various new exploration and exploitation strategies are proposed to improve the performance of the algorithm in terms of solution quality and computational efficiency.

Cette thèse porte sur les problèmes de tournées de véhicules avec fenêtres de temps où un gain est associé à chaque client et où l'objectif est de maximiser la somme des gains recueillis moins les coûts de transport. De plus, un même véhicule peut effectuer plusieurs tournées durant l'horizon de planification. Ce problème a été relativement peu étudié en dépit de son importance en pratique. Par exemple, dans le domaine de la livraison de denrées périssables, plusieurs tournées de courte durée doivent être combinées afin de former des journées complètes de travail. Nous croyons que ce type de problème aura une importance de plus en plus grande dans le futur avec l'avènement du commerce électronique, comme les épiceries électroniques, où les clients peuvent commander des produits par internet pour la livraison à domicile. Dans le premier chapitre de cette thèse, nous présentons d'abord une revue de la littérature consacrée aux problèmes de tournées de véhicules avec gains ainsi qu'aux problèmes permettant une réutilisation des véhicules. Nous présentons les méthodologies générales adoptées pour les résoudre, soit les méthodes exactes, les méthodes heuristiques et les méta-heuristiques. Nous discutons enfin des problèmes de tournées dynamiques où certaines données sur le problème ne sont pas connues à l'avance. Dans le second chapitre, nous décrivons un algorithme exact pour résoudre un problème de tournées avec fenêtres de temps et réutilisation de véhicules où l'objectif premier est de maximiser le nombre de clients desservis. Pour ce faire, le problème est modélisé comme un problème de tournées avec gains. L'algorithme exact est basé sur une méthode de génération de colonnes couplée avec un algorithme de plus court chemin élémentaire avec contraintes de ressources. Pour résoudre des instances de taille réaliste dans des temps de calcul raisonnables, une approche de résolution de nature heuristique est requise. Le troisième chapitre propose donc une méthode de recherche adaptative à grand voisinage qui exploite les différents niveaux hiérarchiques du problème (soit les journées complètes de travail des véhicules, les routes qui composent ces journées et les clients qui composent les routes). Dans le quatrième chapitre, qui traite du cas dynamique, une stratégie d'acceptation et de refus des nouvelles requêtes de service est proposée, basée sur une anticipation des requêtes à venir. L'approche repose sur la génération de scénarios pour différentes réalisations possibles des requêtes futures. Le coût d'opportunité de servir une nouvelle requête est basé sur une évaluation des scénarios avec et sans cette nouvelle requête. Enfin, le dernier chapitre résume les contributions de cette thèse et propose quelques avenues de recherche future. / This thesis studies vehicle routing problems with time windows, where a gain is associated with each customer and where the objective is to maximize the total gain collected minus the routing costs. Furthermore. the same vehicle might be assigned to different routes during the planning horizon. This problem has received little attention in the literature in spite of its importance in practice. For example, in the home delivery of perishable goods (like food), routes of short duration must be combined to form complete workdays. We believe that this type of problem will become increasingly important in the future with the advent of electronic services, like e-groceries, where customers can order goods through the Internet and get these goods delivered at home. In the first chapter of this thesis, we present a review of vehicle routing problems with gains, as well as vehicle routing problems with multiple use of vehicles. We discuss the general classes of problem-solving approaches for these problems, namely, exact methods, heuristics and metaheuristics. We also introduce dynamic vehicle routing problems, where new information is revealed as the routes are executed. In the second chapter, we describe an exact algorithm for a vehicle routing problem with time windows and multiple use of vehicles, where the first objective is to maximize the number of served customers. To this end, the problem is modeled as a vehicle routing problem with gains. The exact algorithm is based on column generation, coupled with an elementary shortest path algorithm with resource constraints. To solve realistic instances in reasonable computation times, a heuristic approach is required. The third chapter proposes an adaptative large neighborhood search where the various hierarchical levels of the problem are exploited (i.e., complete vehicle workdays, routes within workdays and customers within routes). The fourth chapter deals with the dynamic case. In this chapter, a strategy for accepting or rejecting new customer requests is proposed. This strategy is based on the generation of multiple scenarios for different realizations of the requests in the future. An opportunity cost for serving a new request is then computed, based on an evaluation of the scenarios with and without the new request. Finally, the last chapter summarizes the contributions of this thesis and proposes future research avenues.