Les travaux de cette thèse sont articulés autour du problème d’ordonnancement de tâches dans un type d’atelier de structure complexe peu étudié dans la littérature. Cet atelier est de composition hybride : chaque étage de l’atelier a une ou plusieurs machines. Les principales contraintes considérées sont le traitement par lots et la minimisation du retard total. Les méthodes de résolution de ce problème sont intégrées dans les systèmes d’aide à la décision du programme de recherche du Groupe SouffletEtant donné la structure complexe du type d’atelier considéré, nous avons décomposé ce dernier afin d’étudier plus particulièrement le problème d’ordonnancement sur machines parallèles identiques. Différentes méthodes de résolution sont testées. Les résultats sont analysés afin de proposer une classification d’instances et de méthodes de résolution. Les problèmes étudiés sont résolus de manière exacte et approchée. Différentes méthodes ont été testées : des recherches itératives, des algorithmes tabous, des méthodes évolutionnaires. Les conclusions de la résolution du problème d’ordonnancement des machines parallèles sont utilisées pour construire des méthodes à deux niveaux pour le problème complexe d’ordonnancement. Les résultats montrent que les algorithmes trouvent des solutions de bonne qualité pour le problème traité. De la même manière, de problématiques industrielles similaires sont traitées, dans l’objectif d’optimiser le fonctionnement du centre de recherche / This thesis considers a complex workshop scheduling problem, which is rarely studied to our knowledge. This workshop has a hybrid composition : one or several machines are available at each stage. Main considered constraints are batch processing and total tardiness minimization. Solution methods are embedded on the information system of research program of Soufflet Group. Given the complex structure of the workshop, it has been split in order to study the parallel machines scheduling problem individually. Different solution methods are developed. Obtained results are used to build a classification of instances and solution methods. To solve described problems, exact and approach solution methods are proposed. We have adapted iterated search, tabu search, genetic algorithms, … Findings from solving parallel machines scheduling problem are employed to develop a two levels solution method for the described flow shop problem. Results show the performance of developed algorithms to find good quality solutions for described scheduling problem. Similarly, industrial problems are considered, in order to optimize operational behavior of research center

Les nombreux impacts négatifs liés à la démocratisation de l'automobile dans le dernier siècle ont mené à repenser les systèmes de transport et les pratiques de planification des transports. Les systèmes de transport devraient être planifiés pour protéger la viabilité écologique à long terme, pour fournir une accessibilité de base et pour assurer un accès équitable intergénérationnel et intragénérationnel au transport : c'est le transport durable. Plusieurs actions et stratégies ont été proposées dans les dernières décennies pour mettre en œuvre le transport durable. Le réaménagement des rues en faveur du transport actif et en commun est une de ces stratégies. Toutefois, il existe actuellement un décalage entre les plans, qui adoptent une vision de transport durable, et la pratique, qui réalise encore des projets de transport non-durables. Les différentes échelles de gouvernements requièrent de nouveaux outils d'aide à la décision pour changer les processus décisionnels. L'aide multicritère à la décision (AMCD) est une approche de mise en œuvre par divers processus possibles et proposant diverses méthodes d'analyse qui est de plus en plus discutée dans la littérature en transport afin d'intégrer une perspective holistique dans les processus décisionnels et l'évaluation de projet. Dans cette optique, cette thèse étudie plus particulièrement l'utilisation de l'AMCD pour améliorer les processus décisionnels liés au réaménagement de rues. Tout d'abord, une revue de littérature a été réalisée afin de mieux comprendre les méthodes d'évaluation actuellement utilisées dans les processus décisionnels en transport. Les deux principales méthodes d'évaluation dans le domaine (analyse coût-bénéfice et AMCD) ont été analysées selon leurs forces et leurs faiblesses perçues, les différentes manières de les combiner et leurs capacités à intégrer les principes de développement durable dans les processus décisionnels. Afin de considérer les différentes conceptualisations de l'aide à la décision, les résultats ont été analysés en considérant quatre approches d'aide à la décision basées sur le concept d'agir communicationnel d'Habermas (objectiviste, conformiste, ajustable et réflexive). Ensuite, une méthode pour développer un outil cartographique d'AMCD qui priorise le réaménagement de rues en rues conviviales a été proposée et a été appliquée en collaboration avec la Ville de Québec, Canada. Les rues conviviales sont l'objet d'un mouvement populaire en Amérique du Nord pour l'aménagement de " rues pour tous ". L'outil a été développé lors d'ateliers multidisciplinaires (transport, urbanisme, environnement, infrastructure, etc.) réunissant des professionnels de Québec selon la méthode d'AMCD MACBETH. Le développement de l'outil a été réalisé en cinq phases : (1) la structuration du problème, (2) la construction d'échelles d'attractivité, (3) l'élicitation de taux de substitution, (4) la validation du modèle et (5) la production de cartes de priorité. Forte du succès de la démarche, la Ville de Québec intègre cet outil dans sa stratégie de rues conviviales depuis 2017. Pour faire suite à l'outil développé avec la Ville de Québec, un cadre d'évaluation post-projet dans un contexte d'AMCD a été développé et appliqué à propos du développement et de l'utilisation de l'outil. Le cadre d'évaluation se base sur cinq questions : pourquoi évaluer?, quoi évaluer?, sur quoi est basée l'évaluation?, comment évaluer? et qui est impliqué dans l'évaluation?. L'évaluation a pris la forme d'une série d'entretiens individuels réalisés avec les professionnels impliqués dans le développement et l'utilisation de l'outil cartographique d'AMCD. Les entretiens portaient sur le développement, l'utilisation et la pérennité de l'outil et ont été analysés selon la méthode d'analyse thématique. Enfin, afin d'évaluer le potentiel d'application de la démarche dans d'autres contextes, les pratiques et les perceptions de professionnels quant à la réfection et au réaménagement de rues provenant de 11 municipalités québécoises ont été documentées lors d'ateliers multidisciplinaires de groupe (infrastructure, transport, urbanisme, environnement et géomatique). Les objectifs de ces ateliers étaient (1) de brosser un portrait des pratiques actuelles et (2) d'identifier les enjeux et les défis à développer un outil cartographique d'AMCD dans des contextes municipaux différents. Les ateliers ont été analysés en schématisant les processus décisionnels actuels et en utilisant la méthode de cartographie causale. Une série de lignes directrices a été proposée pour permettre le développement d'outils cartographiques d'AMCD au sein de municipalités. Ainsi, ces lignes directrices visent à faciliter le développement d'un nouveau type d'outils d'aide à la décision pour les municipalités, mais également à permettre d'améliorer les processus décisionnels actuels des municipalités afin de mieux arrimer les visions et les objectifs adoptés dans les politiques et les plans avec les projets réalisés et les pratiques professionnelles. / The numerous negative impacts linked to the democratization of cars in the last century led to rethink transportation systems and transportation planning practices. Transportation systems should be planned to safeguard long-term ecological vitality, provide basic accessibility and ensure equal access to transport services. This is sustainable transportation. Many actions and strategies were proposed in the last decades to implement sustainable transportation. Redesigning streets in favor of active and public transportation is one of these strategies. However, there is currently a gap between the plans, that adopt a sustainable transportation vision, and practices, that still realize unsustainable transportation projects. The different government levels require new decision aid tools to change their decision processes. Multicriteria decision aiding (MCDA) is one method that is more and more discussed in the transportation literature to integrate a holistic perspective to decision processes. In this regard, this thesis studies more specifically the use of MCDA to improve decision processes linked to street redesigns. First of all, a descriptive literature review was conducted to better understand the evaluation methods that are currently used in transportation decision processes. The two main evaluation methods in the field (cost-benefit analysis and MCDA) were examined according to their perceived strengths and weaknesses, to the different ways to combine them and to their abilities to integrate sustainable development principles in the decision processes. To take into account the different conceptualizations of decision-aiding, the results were analyzed according to four decision-aiding approaches based on the concept of communicative action from Habermas (objectivist, conformist, adjustive and reflexive). Subsequently, a method to develop a multicriteria spatial decision support system (MC-SDSS) to prioritize the streets to redesign as Complete Streets was proposed and applied in collaboration with the City of Quebec in Canada. Complete streets is a popular movement in North America for sustainable transportation to design " streets for everyone ". The MC-SDSS was developed during multidisciplinary group workshops (transportation, urban planning, environment, infrastructure, urban design and public participation) gathering Quebec City professionals using the MCDA method MACBETH. The development of the MC-SDSS was split in five phases: (1) structuring the problem, (2) constructing attractiveness scales, (3) deriving scaling constants, (4) validating the model and (5) producing priority maps. The process has been successful. Indeed, Quebec City has been using this MC-SDSS in the elaboration of its Complete Streets strategy since 2017. Following the MC-SDSS developed in Quebec City, a post-project evaluation framework, specific to MCDA, was generated and applied to the MC-SDSS. The evaluation framework is based on five questions: why evaluate?, what to evaluate?, on what is the evaluation based?, how to evaluate? and who is involved in the evaluation?. The evaluation was applied under the form of a series of individual interviews carried with the professionals involved in the development and use of the MC-SDSS. The interviews were about the development, use and future of the MC-SDSS and were analyzed according to the thematic analysis method. Based on the challenges and difficulties identified in the thematic analysis, various recommendations are suggested to improve practices. Finally, to assess the potential to export the development of MC-SDSS to other contexts, the practices and perceptions of professionals from 11 municipalities in the Province of Quebec were documented during multidisciplinary group workshops (infrastructure, transport, urban planning, environment and geomatics). The objectives of these workshops were (1) to create a portrait of current practices for street rehabilitation and redesign to integrate urban planning, transportation and environment and (2) to identify the issues and challenges of developing MC-SDSS in various municipal contexts. The workshops were analyzed by schematizing the current decision processes and by using the causal mapping method. A series of guidelines is proposed to allow the development of MC-SDSS with the municipalities. Those guidelines aim at easing the development of a new type of decision support system for municipalities, but also at allowing the improvement of current municipal decision processes by better integrating the sustainable vision adopted in the politics and plans and the projects realized by the professionals.

L'objectif de nos travaux est de développer un cadre méthodique afin de modéliser les préférences, les changements de comportement des individus ainsi que leurs impacts sur l'état d'un système complexe dans un contexte dynamique. L'utilisateur doit simuler les conséquences des politiques de transports et d'urbanisme sur l'offre et demande de stationnement, étape essentielle. Modéliser les préférences hétérogènes des usagers, intégrer des connaissances, selon des logiques comportementales différentes, ont justifié l'approche multi agents. Afin d'avoir des représentations adaptatives et évolutives des comportements des agents individus, les processus décisionnels et d'apprentissage sont modélisés au moyen d'un panier d'outils issus de l'optimisation des procédés industriels, des techniques Data Mining, de marketing. L'emploi personnalisé du simulateur avec l'interactivité utilisateursimulateur a motivé l'adaptation de ce cadre méthodique à la simulation des systèmes complexes sociétaux.