L’hémophilie est une maladie héréditaire rare qui affecte la coagulation. Elle réclame des soins rapides pour les patients. En raison du degré de spécialisation requis et du coût des médicaments, les lieux de soins sont rares sur le territoire. Il y adonc un fort enjeu relatif à l’accessibilité. En Bretagne, les patients les plus sévèrement atteints par la maladie ont été observés en plus forte proportion que les autres à proximité des centres de traitement de l’hémophilie. Pourtant, ladistance n’est pas le seul critère jouant sur la qualité de l’accès aux soins. L’expérience personnelle, la facilité à se déplacer ou la sévérité de la maladie peuvent contraindre ou faciliter l’accès aux soins. En cas d’urgences, les patientsne rejoignent pas toujours le lieu de soins le plus proche, parce qu’ils privilégient les structures spécialisées dans l’hémophilie. Des cas de mobilités résidentielle provoqués par la mauvaise accessibilité ont été observés en Bretagne. Parailleurs, la maladie limite la mobilité quotidienne et occasionnelle, agit comme une contrainte supplémentaire dans la recherche d’un emploi ou dans le cadre de l’accession à la propriété. La thèse a ouvert des perspectives d’étude surl’accessibilité à l’échelle nationale ou élargies à d’autres maladies hémorragiques. Méthodologiquement, on a montré l’intérêt de l’emploi successif de SIG, d’un questionnaire et d’entretiens auprès des patients / Haemophilia is a rare hereditary disorder affecting blood clotting. It needs quick care for patients. Considering the specialization required for health care and the costs of the medicines, healthcare resources are pretty sparse on theterritory. Accessibility is then a major issue. In Brittany, patients living with a severe form of the disease have been observed in the areas closed to the haemophilia centres in wider proportion than the others. Nevertheless, distance is not the onlycriteria related with the quality of healthcare access. Life experience, ease of movement or severity of the disease can also constraint or facilitate healthcare access. Each patient has its own perception of distance. In case of emergency, patients do not always reach the closest hospital. They prefer to go in a hospital specialized in haemophilia care. Some cases ofresidential mobility have been noticed in Brittany. Otherwise, haemophilia limits the daily and occasional mobility, affecting joins, acts like as an additional constraint in job search or in the pursuit of homeownership. The thesis has openedstudies opportunities at a national scale or extended to others blood clotting disorders. Methodologically, we confirmed the interest in using successively GIS, questionnaires and interviews with patients

Un modèle géologique tridimensionnel des Pyrénées et de leurs bassins d'avant-pays est construit avec le logiciel GeoModeller. Ce modèle tient compte de toutes les informations géologiques et géophysiques disponibles et couvre l'ensemble des Pyrénées, de l'Océan Atlantique à la Mer Méditerranée, et de la Chaîne Ibérique au Massif Central, jusqu'à 70 km de profondeur. Il est capable d'expliquer les principales caractéristiques des anomalies de Bouguer et des temps de trajet sismiques. Des inversions 3D sont réalisées pour affiner ce modèle. La modélisation et l'inversion géologiques et géophysiques révèlent des différences dans la structure crustal entre les Pyrénées occidentales et centrales et les Pyrénées orientales. Elles montrent en outre la présence de manteau exhumé et enfermé dans la croûte sous le Massif du Labourd et à Saint-Gaudens ainsi que la nécessité d'une anomalie de faible densité dans les Pyrénées orientales. / A three-dimensional geological model of the Pyrenees and their foreland basins is constructed with the GeoModeller software. This model accounts for all the geological and geophysical information available and covers the whole Pyrenees, from the Atlantic Ocean to the Mediterranean Sea, and from the Iberian Range to the Massif Central, down to 70 km depth. It is able to explain main features of Bouguer gravity anomalies and of seismic travel times. 3D inversion is performed to refine this model. Joint geological and geophysical modeling and inversion reveal differences in the crustal structure between the western and central Pyrenees and the eastern Pyrenees. They show furthermore the presence of exhumed mantle material enclosed in the crust beneath the Labourd Massif and Saint-Gaudens, as well as the necessity of a low density anomalie in the eastern Pyrenees.

Le choix résidentiel s’articule autour d’un certain nombre de contraintes : qu’elles soient internes au ménage ou résultant de la distorsion du marché, ces contraintes modifient fondamentalement l’ensemble de choix des ménages. La première partie de la thèse porte les contraintes que le ménage subit et qui repose sur une de ses caractéristiques. La littérature a étudié en détail la question de la discrimination à l’accès au logement en mettant en évidence un accès limité et tacite aux ménages immigrés, mais aucune étude ne s’est penché sur la mise en évidence d’une potentielle discrimination résidentielle par les prix. Dans cet article, nous étudions les écarts de loyers effectifs entre les français et les immigrés, à l’aide de la décomposition proposée par Oaxaca & Blinder (1973). Nous cherchons à expliquer ces différentiels de loyers en une part imputable à des différences de choix individuels et en une part relevant d'une discrimination sur le marché du logement sur des données de l’enquête logement de 1996. Bien qu’aucune discrimination par les prix ne soit mise clairement en évidence, certains caractéristiques du logement semblent, toutefois, plus onéreuses pour les immigrés. La seconde partie de cette thèse porte sur sur les contraintes internes au ménage. Le travail de cette première partie s’inscrit dans la continuité des travaux effectués sur l’économie de la famille et celle de la prise de décision concernant leur mobilité. La première contrainte que nous présentons est celle de logements qu’occupent les agents avant de se mettre en ménage. La littérature a étudié en profondeur les choix de mobilité résidentielle des couples à travers la plupart des étapes du cycle de vie, sans se pencher sur celui de la mise en ménage. Cela permettrait pourtant de prendre en compte la pluralité des décideurs au sein du ménage. Ce chapitre présente un modèle collectif de mise en ménage, mesurant la probabilité qu’un couple occupe, ensemble, le logement que l’homme occupe seul, celui que la femme occupe seule, par rapport au fait de les refuser tous deux, basé sur un modèle d’estimation logit multinomal. Nous travaillons sur des données de l’enquête nationale logement de 2002 qui nous permet de retracer l’ensemble des parcours de mobilité des deux agents. Nous nous choix du premier logement du couple au sens de son occupation initiale. L’élaboration du modèle théorique, basé sur un modèle de type collectif, où les agents opèrent une négociation, inclue la situation où les deux agents peuvent ne pas être amenés à quitter leur logement dans les points de menace du couple. Nous proposons un enrichissement du modèle où nous faisons valoir le fait que la décision du logement commun peut impliquer une inefficacité dans les décisions futures du couple. Bien que le logement de l’homme semble un choix avéré, l’inégalité salariale entre les hommes et les femmes, ainsi que la différence d’âge au sein du couple semblent influencer significativement le choix des couples. Ensuite, le choix d’un logement, pour un couple, doit prendre en compte les temps de trajet domicile-travail quotidiens. Les agents, ayant un emploi localisé, choisissent un logement qui répond à leurs besoins dans une région dont l’occupation de l’espace est fortement hétérogène et dont l’offre de logement n’est pas distribuée de façon uniforme. L’idée de l’article est de mesurer l’impact des caractéristiques individuelles des agents sur la décision jointe des temps de trajet du ménage, ainsi que la façon dont les agents se répartissent ces déplacements. Les données sur lesquelles nous travaillons sont celles du recensement de la population de 1999, enrichies de données communales et des temps de trajet des agents. Nous mettons en évidence une distinction des comportements hommes/femmes basée sur l’attraction aux pôles d’emplois et à la stabilité de l’emploi. / The residential choice depends to a certain number of constraints: whether internal to the household or resulting from market distortion, these constraints change considerably the choices set of the households. The first part of the thesis is about the internal constraints to the household. The resulting work is a continuation of the work realized on the family economy and that of decision-making depending on their mobility. The first constraint presented is about the discrimination on the prices in the housing market. The literature has studied in detail the question of the discrimination in access to the housing highlighting a restricted and tacit access to the immigrant households, but no study has ever considered the highlighting of a potential residential discrimination by prices. In this article, we study the effective rent differences between French natives and immigrants, using the decomposition proposed by Oaxaca & Blinder (1973). We search to explain theses rent differentials by a part attributable to individual choices differences and another due to a discrimination on the housing market based on the data of the 1996 housing survey. Although no discrimination by price has clearly been shown, however some housing characteristics seem more expensive for immigrants. The second part of the thesis presents two constraints intra-households. The first of that is housing occupied by agents before they merge in order to create a household. The literature has deeply studied the residential mobility choices of couples through most of the stages of the life cycle, without including that of the household formation. However, this would allow taking into account the plurality of decision makers inside the household. This chapter offer a collective model of the household formation, measuring the probability that a couple, together, occupies the dwelling occupied by the man single, the one occupied by the woman single, compared to the fact of refuse them both, based on the estimations of a multinomial logit model. We work on the data housing national survey of 2002 which allow us to trace the totality the mobility paths of two agents. We studie the choice of the first household housing in the sense of its initial occupation. The elaboration of the theoretical model, based on a collective type model, where agents realized a negotiation, including the situation where the two may not have to leave the respective homes, in the couple threat points. We propose an enhanced version of the model where we argue that the decision of the collective housing can implied an inefficiency in the futures couple decisions. Although the man housing seems to be a proven choice, wage inequality between men and women, as well as the age difference within the couple tend to significantly influence the couples choice. Then, the housing choice, for a couple, has to take into account the daily travel time between home and workplace. The agents, having a localized job, choose a housing which meets their needs in a region where space occupation is strongly heterogeneous and housing supply is not uniformly distributed. The idea of this article is to measure the impact of agents individual characteristics on the attached decision of the household travel times, as well as how the agents allocated theses movements. The data are these of the French 1999 census of the population, enhanced with communal data and agents travel times. We show that a distinction can be realized between men and women on the attraction to the employment poles and the job stability.

Ce travail de thèse s’inscrit dans le projet logistique de l’Assistance Publique Hôpitaux de Marseille. En effet l’AP-HM a ouvert une plateforme logistique en avril 2013 afin de centraliser les activités de production de repas, de stérilisation, de stockage de produits hôteliers et de blanchiment de linge. Ces produits finis sont ensuite transportés dans des contenants, grâce à une équipe de transport, vers les quatre centres hospitaliers de Marseille. Le but de cette étude de recherche est de proposer une méthode et un outil permettant d’aider l’équipe de régulation des transports pour la gestion des ressources de transport. Cette étude prend en compte la variabilité des temps de trans- port ainsi que les aléas pouvant intervenir dans le cycle de vie d’une tournée de transport.Pour cela nous commençons par réaliser un modèle de connaissance du système logistique existant grâce à la méthodologie ASCI. Nous proposons ensuite une méthode et un outil permettant la génération de planning de tournées quotidien. Cette méthode est une solution ad-hoc qui intègre la résolution d’un problème de charge- ment, la planification de véhicules et d’équipages, ainsi qu’une représentation et une mo- délisation statistique de la variabilité des temps de transports en milieu urbain. En effet, le taux de congestion quotidien peut faire varier un temps de transport du simple au double. Enfin pour la gestion des aléas, nous proposons une méthode de réparation de planning que nous modélisons grâce aux systèmes multi agents. Ce dernier point de ce travail de thèse permet, en fonction des scénarios de défaillance, de proposer la solution la plus adaptée aux équipes de transport. / This thesis work is part of the logistics project of the Assistance Publique-Hôpitaux de Marseille. Indeed the AP-HM opened a logistics platform in April 2013 in order to central- ize production activities of meals, sterilization, storage product and bleaching of linen. These products are then transported in containers, thanks to a team of transport, to the four hospitals in Marseille. After consumption of the products, by healthcare units, used containers must be re- ported to the logistics platform that they are disinfected and reinstated in the production loop. The purpose of this research study is to propose a method and a tool to help the team of regulation of transport for the management of transport resources. This study takes into account the variability of the transport time and the hazards that could inter- vene in the life cycle of a tour of transport.For this we make a knowledge model of logistics system using the ASCI methodology. This model of knowledge is then validated with a simulation model. We offer then a method and a tool allowing the generation of daily tour schedule. This method is an ad - hoc solu- tion that integrates solving a problem loading, planning for vehicle and crew, as well as representation and statistical modelling of variability in the time of transport in urban areas. Indeed, the daily congestion rate can vary a transport time of one to two. Finally, for the management of the ups and downs, we propose a method of repair of planning that we model with multi agent systems. This last point of this thesis according to failure sce- narios, makes it possible to propose the best solution to the transport staff.

Le présent document constitue mon mémoire d'habilitation à diriger des recherches. Il retrace mon activité scientifique de ces douze dernières années, depuis ma thèse jusqu'aux travaux réalisés en tant qu'ingénieur-chercheur du CEA Cadarache. Les deux chapitres qui structurent ce document correspondent à deux domaines de recherche relativement différents mais se référant tous les deux au traitement des incertitudes dans des problèmes d'ingénierie. Le premier chapitre établit une synthèse de mes travaux sur la propagation d'ondes hautes fréquences en milieu aléatoire. Il concerne plus spécifiquement l'étude des fluctuations statistiques des temps de trajet des ondes acoustiques en milieu aléatoire et/ou turbulent. Les nouveaux résultats obtenus concernent principalement l'introduction de l'anisotropie statistique des champs de vitesse lors de la dérivation des expressions des moments des temps en fonction de ceux du champ de vitesse des ondes. Ces travaux ont été essentiellement portés par des besoins en géophysique (exploration pétrolière et sismologie). Le second chapitre aborde le domaine de l'utilisation des techniques probabilistes pour prendre en compte les incertitudes des variables d'entrée d'un modèle numérique. Les principales applications que j'évoque dans ce chapitre relèvent du domaine de l'ingénierie nucléaire qui offre une grande variété de problématiques d'incertitude à traiter. Tout d'abord, une synthèse assez complète est réalisée sur les méthodes statistiques d'analyse de sensibilité et d'exploration globale de modèles numériques. La construction et l'exploitation d'un métamodèle (fonction mathématique peu coûteuse se substituant à un code de calcul coûteux) sont ensuite illustrées par mes travaux sur le modèle processus gaussien (krigeage). Deux thématiques complémentaires sont finalement abordées : l'estimation de quantiles élevés de réponses de codes de calcul et l'analyse de codes de calcul stochastiques. Une conclusion met en perspective ces travaux dans le contexte plus général de la simulation numérique et de l'utilisation de modèles prédictifs dans l'industrie.

L'hémophilie est une maladie héréditaire rare qui affecte la coagulation. Elle réclame des soins rapides pour les patients. En raison du degré de spécialisation requis et du coût des médicaments, les lieux de soins sont rares sur le territoire. Il y adonc un fort enjeu relatif à l'accessibilité. En Bretagne, les patients les plus sévèrement atteints par la maladie ont été observés en plus forte proportion que les autres à proximité des centres de traitement de l'hémophilie. Pourtant, ladistance n'est pas le seul critère jouant sur la qualité de l'accès aux soins. L'expérience personnelle, la facilité à se déplacer ou la sévérité de la maladie peuvent contraindre ou faciliter l'accès aux soins. En cas d'urgences, les patientsne rejoignent pas toujours le lieu de soins le plus proche, parce qu'ils privilégient les structures spécialisées dans l'hémophilie. Des cas de mobilités résidentielle provoqués par la mauvaise accessibilité ont été observés en Bretagne. Parailleurs, la maladie limite la mobilité quotidienne et occasionnelle, agit comme une contrainte supplémentaire dans la recherche d'un emploi ou dans le cadre de l'accession à la propriété. La thèse a ouvert des perspectives d'étude surl'accessibilité à l'échelle nationale ou élargies à d'autres maladies hémorragiques. Méthodologiquement, on a montré l'intérêt de l'emploi successif de SIG, d'un questionnaire et d'entretiens auprès des patients

Dans un contexte de carence méthodologique, cette thèse vise à apporter un nouveau souffle aux modèles de choix de localisation jusqu’ici incapables d’appréhender de manière réaliste la complexité des processus décisionnels des établissements tels que leurs choix de localisation optimale. Les modèles de choix de localisation utilisent des données géoréférencées, pour lesquelles les ensembles de choix ont une composante spatiale explicite. Il est donc essentiel de comprendre comment représenter l’aspect spatial dans les modèles de choix de localisation. La décision finale d’un établissement semble être liée au paysage économique environnant. La quantification du lien entre les observations voisines implique une prise de décision sur la spécification de la matrice spatiale. Pourtant, la grande majorité des chercheurs appliquent la métrique euclidienne sans considérer des hypothèses sous-jacentes et ses alternatives. Cette démarche a été initialement proposée en raison de données et de puissance informatique limitées plutôt que de son universalité. Dans les régions comme la région parisienne, oû la congestion ainsi que les problèmes de barrières physiques non traversables apparaissent clairement, les distances purement basées sur la topographie peuvent ne pas être les plus appropriées pour l’étude de la localisation intra-urbaine. Il est possible d’acquérir des connaissances en reconsidérant et en mesurant la distance en fonction du problème analysé. Plutôt que d’enfermer les chercheurs dans une structure restrictive de la matrice de pondération, cette thèse propose une approche souple pour identifier la métrique de distance la plus susceptible de prendre en compte correctement les marchés voisins selon le secteur considéré. En plus de la distance euclidienne standard, six autres mesures sont testées : les temps de déplacement en voiture (pour les périodes de pointe et hors pointe) et en transport en commun, ainsi que les distances de réseau correspondantes.Par ailleurs, les décisions d’un établissement particulier sont interdépendantes des choix d’autres acteurs, ce qui rend les choix de localisation particulièrement intéressants et difficiles à analyser. Ces problèmes épineux posés par l’interdépendance des décisions ne peuvent généralement être négligés sans altérer l’authenticité du modèle de décision d’établissement. Les approches classiques de la sélection de localisation échouent en ne fournissant qu’un ensemble d’étapes systématiques pour la résolution de problèmes sans tenir compte des interactions stratégiques entre les établissements sur le marché. L’un des objectifs de la présente thèse est d’explorer comment adapter correctement les modèles de choix de localisation pour étudier les choix discrets d’établissement lorsqu’ils sont interdépendants.En outre, une entreprise peut ouvrir un certain nombre d’unités et servir le marché à partir de plusieurs localisations. Encore une fois, la théorie et les méthodes traditionnelles peuvent ne pas convenir aux situations dans lesquelles les établissements individuels, au lieu de se situer indépendamment les uns des autres, forment une grande organisation, telle qu’une chaîne confrontée à une concurrence féroce d’autres chaînes. Le modèle prend en compte non seulement les interactions intra-chaînes mais aussi inter-chaînes. Aussi, la nécessité d’indiquer une nette différence entre la population de jour et de nuit a été soulignée. La demande est représentée par les flux de piétons et de voitures, la foule de clients potentiels passant par les centres commerciaux, les stations de trains et de métros, les aéroports et les sites touristiques. L’Enquête Globale Transport 2010 (EGT 2010), entre autres, est utile pour atteindre cet objectif. / This thesis is breathing new life into the location choice models of establishments. The need for methodological advances in order to more realistically model the complexity of establishment decision-making processes, such as their optimal location choices, is the key motivation of this thesis. First, location choice models use geo-referenced data, for which choice sets have an explicit spatial component. It is thus critical to understand how to represent spatial aspect in location choice models. The final decision of an establishment seems to be related to the surrounding economic landscape. When accounting for the linkage between neighboring observations, the decision on the spatial weight matrix specification must be made. Yet, researchers overwhelmingly apply the Euclidean metric without realizing its underlying assumptions and its alternatives. This representation has been originally proposed due to scarce data and low computing power, rather than because of its universality. In areas, such as the Paris region, where high congestion or uncrossable physical barriers problems clearly arise, distances purely based on topography may not be the most appropriate for the study of intra-urban location. There are insights to be gained by mindfully reconsidering and measuring distance depending on a problem being analyzed. Rather than locking researchers into a restrictive structure of the weight matrix, this thesis proposes a flexible approach to intimate which distance metric is more likely to correctly account for the nearby markets depending on the sector considered. In addition to the standard Euclidean distance, six alternative metrics are tested: travel times by car (for the peak and off-peak periods) and by public transit, and the corresponding network distances. Second, what makes these location choices particularly interesting and challenging to analyze is that decisions of a particular establishment are interrelated with choices of other players.These thorny problems posed by the interdependence of decisions generally cannot be assumed away, without altering the authenticity of the model of establishment decision making. The conventional approaches to location selection fail by providing only a set of systematic steps for problem-solving without considering strategic interactions between the establishments in the market. One of the goals of the present thesis is to explore how to correctly adapt location choice models to study establishment discrete choices when they are interrelated.Finally, a firm can open a number of units and serve the market from multiple locations. Once again, traditional theory and methods may not be suitable to situations wherein individual establishments, instead of locating independently from each other, form a large orgnization, such as a chain facing a fierce competition from other chains. There is a necessity to incorporate interactions between units within the same and competing firms. In addition, the need to state a clear difference between the daytime and nighttime population has been emphasized. Demand is represented by pedestrian and car flows, the crowd of potential clients passing through the commercial centers, train and subways stations, airports, and highly touristic sites. The Global Survey of Transport (EGT 2010), among others, is of service to reach this objective. More realistically designed location choice models accounting for spatial spillovers, strategic interaction, and with a more appropriate definition of distance and demand can become a powerful and flexible tool to assist in finding a befitting site. An appropriately chosen location in turn can make an implicative difference for the newly-created business. The contents of this thesis provide some useful recommendations for transport analysts, city planners, plan developers, business owners, and shopping center investors.

La topographie de la surface peut générer une amplification du mouvement du sol sous sollicitation sismique. La prédiction du coefficient d'amplification topographique par stratégie numérique donne de bons résultats qualitatifs mais les coefficients simulés sous-estiment les coefficients observés. Cette thèse propose une méthodologie pour caractériser objectivement l'effet de site topographique. Nous identifions plusieurs facteurs à l'origine de la disparité entre coefficients simulés et observés. (1) Les hypothèses des méthodes employées pour estimer le coefficient d'amplification sont difficilement vérifiables en milieu montagneux notamment la notion de site de référence. Nous proposons d'utiliser une approche statistique des rapports spectraux dont les hypothèses sont vérifiées lorsqu'elle est appliquée sur des reliefs. (2) L'usage de la 3D permet de représenter la complexité tridimensionnelle du relief. Les amplifications calculées sur ces modèles 3D sont ponctuellement plus élevées que sur les modèles 2D. (3) La distribution spatiale et fréquentielle de l'amplification topographique dépend de la configuration de la source par rapport au massif. Il est nécessaire de modéliser toutes les sources potentielles au site étudié pour définir la probabilité d'occurrence de l'effet de site topographique. (4) La structure interne du massif peut aggraver l'amplification sommitale. Nous abordons l'imagerie du massif par une expérience in-situ et proposons un protocole adapté aux dimensions du site étudié. Les outils géophysiques doivent permettre d'élaborer des modèles à une résolution suffisamment élevée pour simuler les effets indissociables de la géologie et de la topographie.

Cette thèse se penche sur les modèles de choix, des distributions sur des ensembles d'alternatives. Les modèles de choix sur les processus décisionnels de Markov (MDP) peuvent décomposer de très grands espaces alternatifs en procédures étape par étape conçues pour non seulement combattre la malédiction de la dimensionnalité mais aussi pour mieux refléter la dynamique sous-jacente. La première partie est consacrée à l'estimation du temps de trajet dans le cadre de la modélisation du choix de chemin. Les modèles de choix de chemin sont des modèles de choix sur l'ensemble des chemins utilisés pour modéliser le flux de circulation. Intuitivement, le temps de trajet est l'une des caractéristiques les plus importantes lors du choix des chemins, mais les temps de trajet ne sont pas toujours connus. En revanche, le cadre classique suppose que ces deux étapes sont séquentielles, car les temps de trajet des arcs font partie de l'entrée du processus d'estimation du choix de chemin. Pourtant, les interdépendances complexes signifient que ce modèle de choix de chemin peut complémenter toute observation lors de l'estimation des temps de trajet. Nous construisons un modèle statistique pour l'estimation du temps de trajet et proposons de marginaliser les caractéristiques non observées. En utilisant ces idées, nous montrons que nous sommes capables d'apprendre des modèles de choix de chemin sans observer de chemins réels et à différentes granularités. La deuxième partie se concentre sur les échecs des MDP régularisés et comment la régularisation peut avoir des effets secondaires inattendus, tels que la divergence dans les chemins stochastiques les plus courts ou des fonctions de valeur déraisonnablement grandes. Les MDP régularisés ne sont rien d'autre qu'une application des modèles de choix aux MDP. Ils sont utilisés dans l'apprentissage par renforcement (RL) pour obtenir, entre autres choses, un modèle de choix sur les trajectoires possibles pour l'apprentissage par renforcement inverse, transférer des connaissances préalables au modèle, ou obtenir des politiques qui exploitent tous les objectifs dans l'environnement. Ces effets secondaires sont exacerbés dans les espaces d'action dépendants de l'état. Comme mesure d'atténuation, nous introduisons deux transformations potentielles, et nous évaluons leur performance sur un problème de conception de médicaments. / This thesis delves on choice models, distributions on sets of alternatives. Choice models on Markov decision processes (MDPs) can break down very large alternative spaces into step-by-step procedures designed to not only tackle the curse of dimensionality but also to reflect the underlying dynamics better. The first part is devoted to travel time estimation as part of path choice modeling. Path choice models are choice models on the set of paths used to model traffic flow. Intuitively, travel time is one of the more important features when choosing paths, yet travel times are not always known. In contrast, the classical setting assumes that these two steps are sequential, as arc travel times are part of the input of the path choice estimation process. Yet the intricate interdependences mean that that path choice model can complement any observation when estimating travel times. We build a statistical model for travel time estimation and propose marginalizing the unobserved features. Using these ideas, we show that we are able to learn path choice models without observing actual paths and at different granularity. The second part focuses on the failings of regularized MDPs and how regularization may have unexpected side effects, such as divergence in stochastic shortest paths or unreasonably large value functions. Regularized MDPs are nothing but an application of choice models to MDPs. They are used in reinforcement learning (RL) to get, among other things, a choice model on possible trajectories for inverse reinforcement learning, transfer prior knowledge to the model, or to get policies that exploit all goals in the environment. These side effects are exacerbated in state-dependent action spaces. As a mitigation, we introduce two potential transformations, and we benchmark their performance on a drug design problem.

Les problèmes de localisation-routage à deux échelons (2E-LRP) sont devenus un domaine de recherche important dans le domaine de la logistique et de la gestion de la chaîne d'approvisionnement. Le 2E-LRP représente un problème d'optimisation dans les systèmes de distribution non dirigés, visant à organiser le transport de marchandises entre les plateformes et les clients par le biais d'installations intermédiaires appelées satellites. Ce problème implique de prendre des décisions simultanées concernant l'emplacement d'un ou deux niveaux d'installations (plateformes et/ou satellites) et de créer un ensemble limité d'itinéraires aux deux échelons afin de répondre efficacement à toutes les demandes des clients. Récemment, la communauté scientifique s'est intéressée de plus en plus à l'étude et à la résolution de problèmes plus réalistes. Cet intérêt provient de la reconnaissance du fait que les systèmes de distribution du monde réel sont caractérisés par une multitude de complexités et d'incertitudes qui ont un impact significatif sur l'efficacité opérationnelle, la rentabilité et la satisfaction des clients. Les chercheurs ont reconnu la nécessité d'aborder ces complexités et incertitudes pour développer des solutions pratiques et efficaces. Cette thèse comprend trois études différentes, chacune correspondant à un article de recherche autonome. Dans les trois articles, nous nous concentrons sur différents 2E-LRP riches qui comprennent plusieurs attributs en interaction. Ces variantes du problème sont appelées problèmes de localisation-routage à deux échelons et à attributs multiples (2E-MALRP). Pour analyser l'influence des incertitudes sur les solutions optimales et les processus de prise de décision, nous considérons à la fois les perspectives déterministes et stochastiques. Cette approche nous permet de mieux comprendre le comportement de ces problèmes complexes. Le premier document de recherche abordé dans cette thèse se concentre sur un problème de localisation-routage déterministe à deux échelons et à attributs multiples avec synchronisation de la flotte dans les installations intermédiaires (2E-MALRPS). Le cadre du problème comprend divers facteurs, notamment la demande de marchandises multiples dépendant du temps, les fenêtres temporelles, le manque de capacité de stockage dans les installations intermédiaires et la nécessité de synchroniser les flottes opérant à différents échelons. Dans le 2E-MALRPS, tous les paramètres, tels que les demandes des clients, les temps de trajet et les coûts, sont connus avec certitude. Dans cet article, nous introduisons le cadre du problème, présentons une formulation de programmation en nombres entiers mixtes et proposons un cadre de découverte de discrétisation dynamique comme méthode de résolution du problème. Le deuxième article de cette thèse traite du problème de localisation-routage à deux échelons en cas de demandes stochastiques et corrélées (2E-MLRPSCD). Contrairement au 2E-MALRPS, le 2E-MLRPSCD prend en compte les incertitudes liées aux demandes des clients, ainsi que la corrélation entre ces demandes. Nous formulons le problème sous la forme d'un modèle de programmation stochastique en deux étapes. Au cours de la première étape, des décisions sont prises concernant la conception des installations satellites, tandis qu'au cours de la deuxième étape, des décisions de recours déterminent la manière dont les demandes observées sont servies. Nous proposons une métaheuristique de couverture progressive comme méthode de résolution. Dans cette approche, nous incorporons deux structures de population dans le cadre de la couverture progressive. Ces structures renforcent la diversité des décisions de conception obtenues pour chaque sous-problème de scénario et fournissent des informations pertinentes pour améliorer la qualité de la solution. En outre, nous introduisons et comparons trois nouvelles stratégies différentes pour accélérer la recherche de l'espace de solution pour le problème stochastique. Finalement, le troisième article présenté dans cette thèse se concentre sur un problème de localisation-routage multi-attributs à deux échelons avec des temps de trajet stochastiques (2E-MALRPSTT). Le 2E-MALRPSTT combine un problème multi-attributs riche avec des éléments stochastiques, en particulier en considérant des temps de trajet stochastiques. Pour traiter le problème stochastique complet, un cadre de couverture progressive (PH) est proposé en s'appuyant sur les lignes directrices méthodologiques définies dans notre deuxième article pour le 2E-MLRPSCD. En outre, une heuristique basée sur la décomposition est introduite pour accélérer le cadre PH, et deux nouvelles stratégies d'agrégation sont présentées pour accélérer le processus de consensus concernant les décisions de la première étape. Les contributions présentées dans cette thèse couvrent divers aspects de la modélisation et des méthodologies de solution pour les 2E-MALRP riches, à la fois d'un point de vue déterministe et d'un point de vue stochastique. Les trois articles inclus dans cette thèse démontrent l'efficacité des approches proposées à travers des campagnes expérimentales étendues, mettant en évidence leur efficacité de calcul et la qualité des solutions, en particulier dans les cas difficiles. En abordant les aspects déterministes et stochastiques de ces 2E-MALRP, cette thèse vise à contribuer à l'ensemble des connaissances en optimisation de la logistique et de la chaîne d'approvisionnement, à répondre aux besoins importants de la littérature actuelle et à fournir des informations importantes pour les systèmes de distribution à deux échelons dans divers contextes. / The Two-Echelon Location-Routing Problems (2E-LRPs) have emerged as a prominent research area within the field of logistics and supply chain management. The 2E-LRP represents an optimization problem in undirected distribution systems, aiming to streamline freight transportation between platforms and customers through intermediate facilities known as satellites. This problem involves making simultaneous decisions concerning the location of one or two levels of facilities (platforms and/or satellites) and creating a limited set of routes at both echelons to effectively serve all customer demands. In recent years, there has been a growing interest among the scientific community in studying and solving more realistic problem settings. This interest arises from the recognition that real-world distribution systems are characterized by a multitude of complexities and uncertainties that significantly impact operational efficiency, cost-effectiveness, and customer satisfaction. Researchers have acknowledged the need to address these complexities and uncertainties to develop practical and effective solutions. This dissertation comprises three distinct studies, each serving as a self-contained research article. In all three articles, we focus on different rich 2E-LRPs that encompass multiple interacting attributes. These problem variants are referred to as two-echelon multi-attribute location-routing problems (2E-MALRPs). To analyze the influence of uncertainties on optimal solutions and decision-making processes, we consider both deterministic and stochastic perspectives. This approach allows us to gain insights into the behavior of these complex problem settings. The first research paper addressed in this thesis focuses on a deterministic two-echelon multi-attribute location-routing problem with fleet synchronization at intermediate facilities (2E-MALRPS). The problem setting encompasses various factors, including time-dependent multicommodity demand, time windows, lack of storage capacity at intermediate facilities, and the need for synchronization of fleets operating at different echelons. In the 2E-MALRPS, all parameters, such as customer demands, travel times, and costs, are known with certainty. In this paper, we introduce the problem setting, present a mixed-integer programming formulation, and propose a dynamic discretization discovery framework as the solution method to address the problem. The second paper in this thesis addresses the two-echelon multicommodity location-routing problem with stochastic and correlated demands (2E-MLRPSCD). In contrast to the 2E-MALRPS, the 2E-MLRPSCD takes into account uncertainties related to customer demands, as well as the correlation among these demands. We formulate the problem as a two-stage stochastic programming model. In the first stage, decisions are made regarding the design of satellite facilities, while in the second stage, recourse decisions determine how the observed demands are allocated and served. We propose a progressive hedging metaheuristic as the solution method. In this approach, we incorporate two population structures within the progressive hedging framework. These structures enhance the diversity of the design decisions obtained for each scenario subproblem and provide valuable insights for improving the solution quality. Additionally, We also introduce and compare three different novel strategies to accelerate the search for the solution space for the stochastic problem. Finally, the third paper presented in this thesis focuses on a multi-attribute two-echelon location-routing problem with stochastic travel times (2E-MALRPSTT). The 2E-MALRPSTT combines a rich multi-attribute problem setting with stochastic elements, specifically considering stochastic travel times. To address the complete stochastic problem, a progressive hedging metaheuristic is proposed building on the methodological guidelines defined in our second paper for the 2E-MLRPSCD. Furthermore, a decomposition-based heuristic is introduced to accelerate the PH framework, and two novel selection strategies are presented to expedite the consensus process regarding the first-stage decisions. The contributions presented in this thesis encompass various aspects of modeling and solution methodologies for rich 2E-MALRPs from both deterministic and stochastic perspectives. The three articles included in this thesis demonstrate the effectiveness of the proposed approaches through extensive experimental campaigns, highlighting their computational efficiency and solution quality, particularly in challenging instances. By addressing the deterministic and stochastic aspects of these 2E-MALRPs, this thesis aims to contribute to the broader body of knowledge in logistics and supply chain optimization, fill important gaps in the present literature and provide valuable insights for two-echelon distribution systems in diverse settings.