Les villes sont de plus en plus au cœur d’enjeux contradictoires. D’un côté le e-commerce a considérablement augmenté les flux circulant en ville. D’un autre côté on aspire à créer des espaces de vie agréables et piétons, dans lesquels les véhicules de marchandises sont souvent proscrits. L’approvisionnement est pourtant indispensable pour conserver l’attractivité de la ville.Face à cela, la logistique urbaine est apparue, visant à organiser le dernier maillon de la chaine logistique en élaborant des solutions dont les aires de livraison, la réglementation ou encore les Centres de Distribution Urbaine (CDU). Il s’agit d’une plateforme de mutualisation logistique, localisée à proximité du centre-ville et des grands axes routiers. Sa mission est de consolider le fret à destination de la ville afin de réduire le nombre de camions et d’utiliser des modes de livraison doux tel le véhicule électrique ou le triporteur.Pourtant les CDU peinent à atteindre une zone d’équilibre économique. L’objectif de cette thèse est d’identifier si un CDU peut être rentable dans une ville européenne de taille moyenne. Nous montrerons que oui mais sous certaines conditions que nous préciserons et testerons.Pour cela, nous avons développé deux modèles, l’un économique basé sur les coûts opérationnels du CDU, et l’autre physique basé sur les temps du processus de livraison. Ce dernier présente l’intérêt d’identifier des leviers pour améliorer la performance économique du CDU et de pouvoir tester leur impact. Nous avons illustré certains leviers dans une étude de cas au cours de laquelle l’impact de la morphologie, le type de véhicules ou encore le prix de vente, par ex., ont été testés. / The supply of freight inside cities is the last link of global logistics. Cities are actually in the middle of contradictory issues. On one hand the e-commerce revolution has significantly increased the ingoing flow inside the city. On the other hand people yearn to create pleasant pedestrian spaces of life in which vehicles are not welcome. Yet, freight supply is required to keep the attractiveness of city. It is necessary to provide solutions meeting all these needs.A lot of solutions have been studied to face city logistics issues. Among them, we focus our research on a flow pooling solution exploiting an Urban Consolidation Centre (UCC). It consists of a centralization platform for the distribution of freight intended for the city centre. The purpose is to pool freight from different carriers to limit the use of resources in urban areas. This kind of project is particularly designed to avoid semis from entering the city. Thus, the warehouse is located as close as possible to city centres as well as being as accessible as possible for carriers.Despite the enthusiasm for the UCC concept, this type of solution has not shown much success until now. That is why we choose to concentrate our approach on the observation and assessment of logistics costs to operate a UCC in real life with the aim to answer the question: Can an UCC be viable in a middle size European city? Particularly, we show this is the case but with some specific conditions that we present in details.To do so, we developed two models: the first one is an economical model based on operational costs and the second is a physical model based on the study of process ‘times. The combination between both models gave the opportunity to highlight some levers. Then we tested these levers on case studies and we suggest some improvement of the performance thanks to a new logistics organisation called « Physical Internet ».

L’environnement urbain est fortement ancré dans la gestion des flux logistiques. La mutualisation de ces différents flux apporte alors une solution qualitative répondant aux critères environnementaux, économiques et sociétaux. Cette thèse propose une approche pour la mise en place des centres de distribution urbains (CDU) en combinant la logistique de distribution avec la logistique inverse (flux montants et flux descendants). L’objectif principal de ces CDU est d'assurer un développement durable dans les villes modernes. L’hétérogénéité des pratiques de la logistique de distribution et de la logistique inverse constitue le principal verrou scientifique. La mutualisation de ces différents flux apporte alors une solution qualitative et durable dès lors qu’elle répond aux critères attendus : environnementaux, économiques et sociétaux. Dans un contexte de logistique globale, nous nous sommes basés sur les problèmes de localisation de plateformes HLP « Hub Location Problem » afin de formuler le problème de localisation des CDU selon un critère de maximisation du profit par le choix du meilleur emplacement parmi ceux disponibles. Nous avons calculé les localisations partiellement possibles, tout en garantissant le traitement des flux retournés (collecte, tri, revente) et aussi en tenant compte des coûts socio-environnementaux. Par la suite, nous avons utilisé des outils de résolution du modèle proposé via des algorithmes d’optimisation. L’efficacité de ces algorithmes a été confirmée par un ensemble de jeux de données et de rapports d’analyse d’impacts. La dynamique liée à la fiabilité des CDU dans l’exécution du service par la prise en compte d’une politique de coordination inter-CDU fait aussi partie de notre étude. Nous nous sommes intéressés à l’aspect de disponibilité pour garantir les livraisons à temps. En effet, l’indisponibilité du système peut être due aux pannes aléatoires, aux actions de maintenance préventive planifiées, etc. Par conséquent, nous présentons une solution qui permet de satisfaire la demande journalière de manière ponctuelle par l’intégration d’une approche collaborative entre les différents sites. Il s’agit d’un modèle d’optimisation de la politique de coordination inter-CDU avec une stratégie de sous-traitance des livraisons en cas d’indisponibilité / The urban environment is strongly involved in the management of logistics flows. The pooling of these different flows provides a qualitative solution ensuring environmental, economic and societal criteria. The thesis objectives aim at supporting Urban Distribution Centers (CDU) by combining distribution logistics with reverse logistics (upstream flows and downstream flows), thereby ensuring sustainable development in modern cities. The heterogeneity of the distribution logistics practices and the reverse logistics define the core of this thesis. Sharing these different flows provides a qualitative and sustainable solution as long as it meets the aforementioned criteria (environment, economy and society). Our approach is based on the Hub Location Problem to formulate the location problem of UDC while maximizing the profit and choosing the best available location. We proceed by identifying potential available locations, while guaranteeing returned flows management (collection, sorting, resale, etc.) and reducing pollution impact. Moreover, we simulate our optimised model with simulation tools using optimization algorithms. The effectiveness of these algorithms are validated based on generated outputs (set of data) inspired by real world scenarios. Reliability is a part of this work when dealing with UDC deployment. The unavailability of the system may be due to random failures, planned preventive maintenance actions, etc. Therefore, we present a solution supporting daily demands by integrating a collaborative approach between different sites. This approach is based on inter-CDU coordination policy with a strategy of subcontracting deliveries dealing with unavailability

Les centres de consolidation urbaine sont une mesure populaire dans la logistique urbaine visant à rationaliser les trajets liés aux livraisons en ville. Cependant, bien que les avantages environnementaux de ce type de dispositifs ont été largement abordés et documentés, un nombre important de cas d’implémentation n’ont pas parvenu à atteindre une participation suffisante et démontrer un modèle de fonctionnement viable. Les principaux obstacles liés à leur mise en œuvre relèvent des préoccupations financières et de l’acceptation de la part des acteurs de la logistique urbaine. Par conséquent, le succès de ces schémas logistiques est souvent conditionné par un fort soutien réglementaire et financier des pouvoirs publics. Récemment, de nouveaux types de modèles d'exploitation des centres de consolidation urbaine, proposant une gamme d'activités à valeur ajoutée, sont apparus, permettant une meilleure intégration de ces plateformes dans la chaîne d'approvisionnement. En outre, un grand nombre d'expériences récentes se concentrent sur la consolidation de fret à petite échelle, ce qui permet un assouplissement des besoins en ressources matérielles et humaines. L'objectif de cette thèse est d'étudier le potentiel des plates-formes de consolidation de fret urbaines de diminuer les coûts et d'améliorer les performances des chaînes logistiques urbaines. En particulier, la thèse traitera des facteurs qui influent sur la viabilité de ces schémas logistiques dans le cadre d'une économie de marché.La thèse est structurée autour de trois questions de recherche qui portent sur (1) la viabilité du modèle traditionnel du centre de consolidation urbain basé sur les activités de transbordement et de consolidation, (2) les impacts des mesures qui visent à soutenir la mise en œuvre des schémas de consolidation et le niveau d’approbation des acteurs de la logistique urbaine qui en découle, (3) l’impact des nouvelles approches dans le domaine de plates-formes de consolidation de marchandises en ville et en particulier des nouveaux modèles d’exploitation de centres de consolidation urbains et des plates-formes de micro-consolidation. En abordant ces aspects, la thèse démontre que le modèle du centre de consolidation urbain traditionnel peut présenter une alternative viable, mais que le succès de ces schémas logistiques est soumis à un grand nombre de conditions qui sont difficiles à satisfaire en pratique. La thèse identifie les mesures d'accompagnement qui peuvent à la fois accroître la participation dans le schéma de consolidation et l'acceptation des acteurs, ainsi que celles qui rencontrent une réponse plus mitigée de la part des acteurs. Enfin, la thèse identifie les avantages potentiels des nouveaux modèles d’exploitation de centres de consolidation ainsi que les avantages de la consolidation à petite échelle. / Urban consolidation centres are a popular measure in city logistics, which aims at rationalizing delivery trips in an urban area. However, although their environmental benefits have been extensively addressed and documented, many of the implementation cases fail to reach sufficient participation and demonstrate a viable business model. Some of the main barriers linked to their implementation are the financial concerns and the stakeholder acceptance. Consequently, the success of these schemes has often been subject to a strong regulatory and financial support from public authorities. Recently, new forms of urban consolidation centre operating models offering a range of value-added activities have appeared, allowing a better integration of these facilities in the overall supply chain. Furthermore, a large number of recent experiments focus on small-scale freight consolidation, relaxing the requirements for material and human resources. The objective of this thesis is to investigate the potential of urban freight consolidation platforms to decrease the costs and improve the performance of urban logistics chains. In particular, the thesis will address factors that influence the viability of these schemes in a framework of market economy.The thesis is structured around three research questions that address (1) the viability of the traditional urban consolidation centre model based on transhipment and consolidation activities (2) the impact of market-based accompanying measures for urban consolidation centre project implementation and the resulting level of stakeholder support and (3) the impact of new approaches in urban freight consolidation platforms and in particular those of new urban consolidation centres operating models and micro-consolidation platforms. By tackling these aspects, the thesis demonstrates that the traditional urban consolidation centre model can present a viable alternative but that the success of the scheme is subject to a large number of requirements that are often difficult to meet in practice. The thesis highlights accompanying measures that can both increase the expected participation in the consolidation scheme as well as the stakeholder acceptance of the scheme, and those that meet a less positive stakeholder response. Finally, the thesis identifies the potential benefits of new operating models of urban consolidation centres and of small-scale consolidation. / Doctorat en Sciences de l'ingénieur et technologie / info:eu-repo/semantics/nonPublished