Un réseau de transport est un objet géographique complexe possédant plusieurs dimensions : géométrique, topologique, métrique et relationnelle. À partir de ces dimensions, il est possible d'effectuer une analyse se situant entre l'analyse descriptive des composantes issues des bases de données et l'analyse fonctionnelle reposant sur des paramètres anthropiques. Cette analyse dite structurelle permet de mettre en évidence certaines propriétés du réseau sans contexte d'usage. Elle est basée sur la construction et l'analyse d'indicateurs basés sur les relations proposées par le réseau : les indicateurs relationnels. Ils mettent en évidence ses potentialités relationnelles ; c'est à dire en quoi celui-ci par sa structure etl'organisation spatiale et topologique de ses composantes prédispose à la mise en relation plus ou moins aisée de lieux de l'espace. Notre travail consiste en la conception d'un modèle pour l'analyse et l'exploration des propriétés structurelles d'un réseau de transport. Ce type d'analyse engendre une complexité combinatoire liée au nombre de relations sur le réseau, une complexité algorithmique liée aux calculs des indicateurs et une complexité visuelle liée à la difficulté de mettre en valeur des informations. Le modèle proposé vise à faciliter à l'utilisateur l'analyse exploratoire des propriétés structurelles du réseau par la création de cartes exploratoires. Notre modèle comprend deux parties. La première permet de réaliser des cartes statiques d'exploration. La seconde permet la combinaison visuelle de cartes en s'appuyant sur un langage graphique. Les deux aspects du modèle ont été développés dans un prototype logiciel baptisé GeoGraphLab / A transportation network is a complex spatial system characterized by four dimension types : geometric, topological, metric and relational. Thanks to these dimensions, it is possible to perform analysis situated in between the descriptive analysis of components from databases and functional analysis based on anthropogenic parameters. This analysis called structural helps to emphasize some properties of the network without usage context. It is established on the construction and analysis of indicators based on the relationship generated by the network: the relational indicators. They highlight their relational possibilities ; ie how their structure and spatial organization and topology of their components predispose to connect places in space in more or less easy way. Our work consists of designing a model for analysis and exploration of the structural properties of a transportation network. This type of analysis leads to a combinatorial complexity related to the number of relationships within the network, algorithmic complexity related to the calculation of indicators and visual complexity related to the difficulty to emphasize information. The proposed model aims to supply the user with the exploratory analysis of structural properties of the network by creating exploratory maps. Our model is composed of two parts. The first one allows to prepare static maps of exploration. The second one enables the visual combination of maps based on a graphic language. Both aspects of the model were developed in a prototype software called GeoGraphLab

Dans le cadre de cette thèse, notre intérêt porte plus précisément sur les enjeux de mobilité, dont les mégaprojets d’électrification sont présentés comme une des ambitions pour répondre aux défis des transports publics urbains. Sur le plan empirique, nous nous intéressons à deux mégaprojets d’électrification des transports récents, soit celui du Réseau express métropolitain (REM) à Montréal et celui de la Ligne de la Confédération de l'O-Train à Ottawa. Ces mégaprojets impliquent eux-mêmes des défis de gouvernance significatifs. Notre question de recherche place la gouvernance des mégaprojets d’électrification des transports publics urbains au centre de notre objet d’étude : Dans quelle mesure le choix du modèle de gouvernance influence-t-il la mise à l'agenda des grands projets d'électrification du REM et du OTrain ? En choisissant cette question de recherche, nous souhaitons comprendre deux aspects de la gouvernance : le premier vise à expliquer l’apparition et la formulation de politiques d’électrification des transports publics à Montréal et à Ottawa. Le deuxième aspect cherche à comprendre si le choix du modèle de gouvernance des deux projets fait partie de la solution au problème : un modèle de PPP « déguisé » en partenariat public-public de la Caisse de dépôt et placement du Québec (CDPQ) à Montréal et un modèle en partenariat public privé (PPP) piloté par la Ville à Ottawa. Dans le but de comprendre le degré d’influence de ces modèles de gouvernance nous utilisons le modèle d’analyse basé le concept des PPP et sur la mise à l’agenda des politiques inspiré du modèle de Kingdon. Cette approche fournit un cadre d’analyse de l’action publique ciblant la formulation des problèmes publics et l’explication des décisions prises par les acteurs publics en tenant compte de l’écosystème des acteurs pouvant influencer les décisions. La méthodologie utilisée s’appuie sur une étude de cas comparée entre les deux mégaprojets. Les données collectées et analysées sont de type qualitatif et s’inspirent d’une tradition archivistique historique. Cette thèse tend à confirmer que le choix des modèles de gouvernance des mégaprojets d’électrification des transports est une variable déterminante dans la mise à l’agenda de ces projets. Nos analyses tendent aussi à démontrer que les fenêtres d’opportunités ne peuvent pas s’ouvrir sans un choix d’un modèle de gouvernance dans la phase de la mise à l’agenda et non après. L’originalité de cette thèse c’est qu’elle démontre que le modèle de gouvernance des mégaprojets s’ajoute aux facteurs influant la solution dans le modèle de Kingdon.

La complexité des projets d'infrastructure en mer, notamment l'installation de centrales électriques, du fait d'un cadre légal non adapté en matière d'électricité et en matière d'exploitation de l'espace maritime et des ressources marines et de la complexité de relations bilatérales existantes entre les pays riverains du golfe du Mexique, sert d'argument en faveur du recours à des partenariats public-privé plutôt qu'à d'autres formes traditionnelles de partenariats, d'autant plus que l'on vient d'avoir des réformes structurelles du secteur mexicain de l'énergie qui ont changé notamment les paradigmes, sa structure, la législation et la régulation applicable et le rôle des autorités auparavant existantes. Or, dans son état actuel, le marché mexicain de l'électricité demeure susceptible d'empêcher une libre et saine concurrence et met l'accent sur l'importance de préserver la sécurité juridique des investisseurs, notamment pour des cas d'infrastructures complexes. Conçu dans le cadre des partenariats public-privé, l'on propose un mécanisme de financement basé sur le recours à des instruments financiers dérivés ayant pour actif sous-jacent des indices sur l'électricité, accompagné d'un encadrement législatif formulé sur la base des textes européens. En effet, puisque la transversalité qui caractérise le droit de l'électricité ne se limite pas à la seule mise en place des projets d'infrastructures matérielles, elle doit servir aussi à justifier la création d'un marché de gros de l'électricité et la négociation sur des instruments financiers nouveaux. / The complexity of infrastructural offshore projects, in particular the installation of electric utilities, as a consequence of a non-adapted legal framework applicable to both electricity and to the exploitation of the maritime space and of marine resources, as well as the complexity of bilateral relations existing between the neighboring countries of the Gulf of Mexico, should be seen as an argument in favor of the use of public private partnerships rather than traditional forms of partnerships, especially because the Mexican energy market's structure has just been reformed, giving thus place to changes in existing paradigms, in the applicable legislation and regulation and in the role of existing authorities. Nevertheless, in its current state, the Mexican electricity market remains likely to impede a free and healthy competition, situation that emphasizes the importance of preserving investors' legal security, especially in the case of complex infrastructural projects. Conceived within the framework of public private partnerships, it is proposed a financial scheme based on the use of financial derivatives having for underlying asset electricity indexes, accompanied by its legal framework conceived on the basis of European texts. In fact, because of the cross-cutting nature that characterizes the right of electricity, its study should not be limited to the mere installation of material infrastructures, but should also justify the creation of a wholesale electricity market and the setting of bases for the negotiation of new financial instruments.

L'urbanisation et la construction d'infrastructures de transports sont aujourd'hui la première cause de baisse de diversité. De par la perte d'habitat et la fragmentation du paysage qu'ils engendrent, ces ouvrages impactent les populations. Notre travail a cherché à évaluer, sur une espèce aux exigences écologiques complexes, les impacts prévisibles de la mise en place d'une Ligne à Grande Vitesse (LGV) et leurs conséquences. Nous avons étudiés la population d'Outarde canepetière Tetrax tetrax des Costières de Nîmes. A l'échelle de son aire de répartition, cette population fait figure d'exception : elle atteint localement des densités-records et développe des patterns de distributions jusqu'alors jamais rencontrés chez l'espèce. Nous avons cherché à identifier les variations locales de distribution et leur corrélation avec les paramètres d'habitat selon une grande gamme d'échelle spatiale, afin de modéliser les patterns de distribution attendus et les impacts prévisibles de la future infrastructure. / Urbanization and increasing transport infrastructure construction are known as the main cause of biodiversity loss. By habitat loss and landscape fragmentation they cause, these structures impact populations. Our work sought to assess, on a case of complex ecological requirements, foreseeable impacts of the establishment of a High Speed Line (HSL) and their consequences. We studied the population of Little Bustard Tetrax Tetrax of the Costières nîmoise area. Within its own range scale, this population is an exception: it reaches locally unusually high densities and develops distributions patterns never met previously. We sought to identify local variations in distribution and their correlation with habitat parameters in a wide range of spatial scales, to model the expected distribution patterns and expected impacts of future infrastructure.

L'espace portuaire industriel et logistique français est largement héritier de la période des Trente Glorieuses. Celle-ci a vu naître les zones industrialo-portuaires, initiées, gérées, exploitées par l'État au travers d'établissements dédiés, les ports autonomes. Ce système est déstabilisé par la globalisation de l'industrie maritime et la libéralisation du secteur portuaire, entamées dans les années 1980. Ces deux tendances participent à la diffusion à l'échelle mondiale du modèle de gestion dit landlord port, selon lequel l'exploitation portuaire est confiée à des opérateurs privés. Les entités publiques gestionnaires de ports (ou autorités portuaires) voient quant à elles leur champ d'action recentré autour de l'aménagement et de la gestion de leur domaine. En France, la réforme portuaire de 2008 sanctionne cette transition; les grands ports maritimes se substituent aux ports autonomes. Cette thèse appréhende les effets de ces mutations sur la production et la gestion de l'espace portuaire, saisies à partir des pratiques des autorités portuaires des grands ports français. Tout en restant placées sous le contrôle de l'État, celles-ci voient leur autonomie et leurs compétences s'élargir. Il en découle un déploiement spatial et une diversification de leurs interventions, traditionnellement centrées sur la construction et l’entretien des infrastructures portuaires. La trajectoire de l'aménagement portuaire fait écho à celle d'autres espaces infrastructurels (ferroviaires, aéroportuaires). Elle met en lumière les continuités et les ruptures qui marquent l'action de l'État au cours des dernières décennies dans l'aménagement du territoire. / Legacies from the Glorious Thirty still contribute to shape French industrial and logistic port spaces to a large extent, from morphological, economic and institutional point of views. During this period, maritime industrial development areas have been created. There were managed and operated by the state, through dedicated public bodies named ports autonomes. The globalization of the maritime industry and the liberalization of the port sector which started during the 1980s have unsettled this system. These two tendencies have led to the adoption of the "landlord port" management model by main ports worldwide. In this model, port operation is conducted by private enterprises while public port management entities (or port authorities) focus on planning, developing and managing land in the port area. In France, this transition occurred with the port reform of 2008, through which ports autonomes became grands ports maritimes. This PhD research aims at understanding the effects of these changes on port land planning, development and management, through the analysis of the practices of the port authorities of French main seaports. The latter are still under the control of the state, but their autonomy and their competencies have been enlarged. While they traditionally focus on the construction and the maintaining of port infrastructures, their interventions tend to spread in space and to diversify. The trajectory of port space management and development echoes that of other infrastructural spaces (rail or airport spaces). This work contributes to shed light on the continuities and ruptures of state intervention in territorial planning and development in the last decades.

Aujourd'hui, les véhicules sont devenus de plus en plus sophistiqués, intelligents et connectés. En effet, ils sont équipés de capteurs, radars, GPS, interfaces de communication et capacités de traitement et de stockage élevés. Ils peuvent collecter, traiter et communiquer les informations relatives à leurs conditions de travail et leur environnement formant un réseau véhiculaire. L'intégration des technologies de communication sur les véhicules fait l'objet d'une immense attention de l'industrie, des autorités gouvernementales et des organisations de standardisations; elle a ouvert la voie à des applications innovantes qui vont révolutionner le marché de l'automobile avec les principaux objectifs d'assurer la sécurité sur les routes, augmenter l'efficacité des transports et offrir un confort aux conducteurs et passagers. En outre, le transport est un secteur en évolution active. Des moyens de transport plus durables comme les véhicules électriques s'introduisent progressivement sur le marché de l'automobile tout en créant de nouveaux défis liés à la contrainte énergétique et la protection de l'environnement qui restent à résoudre.De nombreux projets et études ont été initiés exploitant les avantages des technologies de l'information et de communication (TIC) afin de répondre aux différents défis des systèmes de transport. Cependant, avoir des véhicules connectés et coopératifs crée un réseau hautement dynamique caractérisé par des ruptures de lien et de pertes de messages très fréquentes. Pour résoudre ces problèmes de communication, cette thèse se concentre sur deux axes majeurs: (i) le véhicule connecté (ou mobilité connectée) et (ii) la mobilité durable. Dans la première partie de cette thèse, la diffusion, la collecte et l'acheminement de données dans un réseau de véhicule sont adressés. Ainsi, un nouveau protocole de diffusion est proposé afin de faire face à la fragmentation et la connectivité intermittente dans ces réseaux. Ensuite, une nouvelle stratégie de déploiement d'infrastructure de communication est conçue afin d'améliorer la connectivité réseau et l'utilisation des ressources. Enfin, un nouveau protocole de routage, pour applications sensibles au délai, utilisant cette nouvelle infrastructure de communication est proposé. La deuxième partie se concentre sur la mobilité durable avec un focus sur les véhicules électriques et avec un objectif de réduire les problèmes de pollution et d'utiliser efficacement l'énergie. Une nouvelle architecture de gestion de flottes de véhicules électriques est proposée. Cette dernière utilise les protocoles implémentés dans la première partie de cette thèse afin de collecter, traiter et diffuser les données. Elle permet de surmonter les limitations liées à la courte autonomie des batteries des véhicules électriques. Ensuite, pour répondre aux besoins et défis d'équilibre énergétique, un nouveau schéma de déploiement des stations de recharge pour véhicules électriques est proposé. Cette solution permet de satisfaire les demandes des conducteurs en terme d'énergie, tout en tenant compte les capacités énergétiques disponibles. / Today, vehicles have become more sophisticated, intelligent and connected. Indeed, they are equipped with sensors, radars, GPS, communication interfaces and high processing and storage capacities. They can collect, process and communicate information related to their working conditions and their environment forming a vehicular network. The incorporation of communication technologies on vehicles garnered a huge attention of industry, government authorities and standardizations organizations and opened the way for innovative applications that revolutionized the automotive market with the main goals to ensure safety on roads, increase transport efficiency and provide comfort to drivers and passengers. In addition, transportation is still an actively evolving sector. More sustainable means of transportation such as electric vehicles are introduced progressively to the automotive market with new challenges related to energy consumption and environment preservation that remain to be solved. Many research investigations and industrial projects are done to exploit the advantages of information and communication technologies (ICT) to fit with transportation challenges. However, having connected and cooperative vehicles creates a highly dynamic network characterized by frequent link breaks and message losses. To cope with these communication limitations, this thesis focuses on two major axis: (i) connected vehicle or connected mobility and (ii) sustainable mobility. In the first part of this thesis, data dissemination, collection and routing in vehicular networks are addressed. Thus, a new dissemination protocol is proposed to deal with frequent network fragmentation and intermittent connectivity in these networks. Then, a new deployment strategy of new communication infrastructure is developed in order to increase network connectivity and enhance the utilization of the network resources. Finally, a new routing protocol, for delay-sensitive applications, that uses the optimized infrastructure deployment is proposed. The second part focuses on sustainable mobility with a focus on electric vehicles and with the main objective is to reduce pollution issues and make better use of energy. A new architecture for electric vehicles fleet management is proposed. This latter uses the implemented protocols of the first part of this thesis in order to collect, process and disseminate data. It helps to overcome the limitations related to short autonomy of electric vehicles. Then, to meet energy balance challenges, a new deployment scheme for electric vehicles charging stations is developed. This solution helps to satisfy drivers’ demands in term of energy while taking into account available resources.

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Des recherches fondatrices à l'inscription théorique du programme de recherches, c'est un cheminement institutionnel, scientifique et géographique. Toujours il y a un objet : le territoire, parce qu'il permet, suscite et cristallise toutes les interactions et dynamiques sociales et économiques, industrielles et réticulaires... C'est l'explication du titre de ce mémoire sur mes travaux de recherche réalisés, en cours d'élaboration et en projet actuellement : " TERRITOIRES, INDUSTRIES, INNOVATIONS et RESEAUX ". Il y a aussi une démarche : l'alternance permanente entre postures inductive et hypothético-déductive. Il faut aussi une méthode. Elle consiste pour ma part à mobiliser des disciplines complémentaires ainsi que leurs outils : l'Economie Industrielle, l'Economie Territoriale, et l'Economie des Politiques Publiques. Les concepts centraux mobilisés sont ceux de territoire, d'industrie, d'innovation et de réseau. Les problématiques étudiées sont celles des mutations économiques, sociales, politiques, technologiques et territoriales contemporaines. Cette démarche est originale parce qu'elle englobe, dans une approche résolument systémique et pluridisciplinaire, les apports des regards croisés d'économistes, de sociologues et de gestionnaires. Finalement, ce programme de recherche comporte six axes de recherche : Analyse structurale et théorie de la dominance économique - Réseaux sociaux, réseaux techniques et comportements stratégiques - Réseaux institutionnels et nouvelles gouvernances - Réseaux d'infrastructures et nouveaux usages - Stratégies d'acteurs et production des territoires - Apprentissages, connaissances, compétences, ancrages.

L'informatique en nuage (Cloud Computing) a émergé comme un nouveau paradigme pour offrir des ressources informatiques à la demande et pour externaliser des infrastructures logicielles et matérielles. Le Cloud Computing est rapidement et fondamentalement en train de révolutionner la façon dont les services informatiques sont mis à disposition et gérés. Ces services peuvent être demandés à partir d’un ou plusieurs fournisseurs de Cloud d’où le besoin de la mise en réseau entre les composants des services informatiques distribués dans des emplacements géographiquement répartis. Les utilisateurs du Cloud veulent aussi déployer et instancier facilement leurs ressources entre les différentes plateformes hétérogènes de Cloud Computing. Les fournisseurs de Cloud assurent la mise à disposition des ressources de calcul sous forme des machines virtuelles à leurs utilisateurs. Par contre, ces clients veulent aussi la mise en réseau entre leurs ressources virtuelles. En plus, ils veulent non seulement contrôler et gérer leurs applications, mais aussi contrôler la connectivité réseau et déployer des fonctions et des services de réseaux complexes dans leurs infrastructures virtuelles dédiées. Les besoins des utilisateurs avaient évolué au-delà d'avoir une simple machine virtuelle à l'acquisition de ressources et de services virtuels complexes, flexibles, élastiques et intelligents. L'objectif de cette thèse est de permettre le placement et l’instanciation des ressources complexes dans des infrastructures de Cloud distribués tout en permettant aux utilisateurs le contrôle et la gestion de leurs ressources. En plus, notre objectif est d'assurer la convergence entre les services de cloud et de réseau. Pour atteindre cela, nous proposons des algorithmes de mapping d’infrastructures virtuelles dans les centres de données et dans le réseau tout en respectant les exigences des utilisateurs. Avec l'apparition du Cloud Computing, les réseaux traditionnels sont étendus et renforcés avec des réseaux logiciels reposant sur la virtualisation des ressources et des fonctions réseaux. En plus, le nouveau paradigme d'architecture réseau (Software Defined Networks) est particulièrement pertinent car il vise à offrir la programmation du réseau et à découpler, dans un équipement réseau, la partie plan de données de la partie plan de contrôle. Dans ce contexte, la première partie propose des algorithmes optimaux (exacts) et heuristiques de placement pour trouver le meilleur mapping entre les demandes des utilisateurs et les infrastructures sous-jacentes, tout en respectant les exigences exprimées dans les demandes. Cela inclut des contraintes de localisation permettant de placer une partie des ressources virtuelles dans le même nœud physique. Ces contraintes assurent aussi le placement des ressources dans des nœuds distincts. Les algorithmes proposés assurent le placement simultané des nœuds et des liens virtuels sur l’infrastructure physique. Nous avons proposé aussi un algorithme heuristique afin d’accélérer le temps de résolution et de réduire la complexité du problème. L'approche proposée se base sur la technique de décomposition des graphes et la technique de couplage des graphes bipartis. Dans la troisième partie, nous proposons un cadriciel open source (framework) permettant d’assurer la mise en réseau dynamique entre des ressources Cloud distribués et l’instanciation des fonctions réseau dans l’infrastructure virtuelle de l’utilisateur. Ce cadriciel permettra de déployer et d’activer les composants réseaux afin de mettre en place les demandes des utilisateurs. Cette solution se base sur un gestionnaire des ressources réseaux "Cloud Network Gateway Manager" et des passerelles logicielles permettant d’établir la connectivité dynamique et à la demande entre des ressources cloud et réseau. Le CNG-Manager offre le contrôle de la partie réseau et prend en charge le déploiement des fonctions réseau nécessaires dans l'infrastructure virtuelle des utilisateurs / Cloud computing emerged as a new paradigm for on-demand provisioning of IT resources and for infrastructure externalization and is rapidly and fundamentally revolutionizing the way IT is delivered and managed. The resulting incremental Cloud adoption is fostering to some extent cloud providers cooperation and increasing the needs of tenants and the complexity of their demands. Tenants need to network their distributed and geographically spread cloud resources and services. They also want to easily accomplish their deployments and instantiations across heterogeneous cloud platforms. Traditional cloud providers focus on compute resources provisioning and offer mostly virtual machines to tenants and cloud services consumers who actually expect full-fledged (complete) networking of their virtual and dedicated resources. They not only want to control and manage their applications but also control connectivity to easily deploy complex network functions and services in their dedicated virtual infrastructures. The needs of users are thus growing beyond the simple provisioning of virtual machines to the acquisition of complex, flexible, elastic and intelligent virtual resources and services. The goal of this thesis is to enable the provisioning and instantiation of this type of more complex resources while empowering tenants with control and management capabilities and to enable the convergence of cloud and network services. To reach these goals, the thesis proposes mapping algorithms for optimized in-data center and in-network resources hosting according to the tenants' virtual infrastructures requests. In parallel to the apparition of cloud services, traditional networks are being extended and enhanced with software networks relying on the virtualization of network resources and functions especially through network resources and functions virtualization. Software Defined Networks are especially relevant as they decouple network control and data forwarding and provide the needed network programmability and system and network management capabilities. In such a context, the first part proposes optimal (exact) and heuristic placement algorithms to find the best mapping between the tenants' requests and the hosting infrastructures while respecting the objectives expressed in the demands. This includes localization constraints to place some of the virtual resources and services in the same host and to distribute other resources in distinct hosts. The proposed algorithms achieve simultaneous node (host) and link (connection) mappings. A heuristic algorithm is proposed to address the poor scalability and high complexity of the exact solution(s). The heuristic scales much better and is several orders of magnitude more efficient in terms of convergence time towards near optimal and optimal solutions. This is achieved by reducing complexity of the mapping process using topological patterns to map virtual graph requests to physical graphs representing respectively the tenants' requests and the providers' physical infrastructures. The proposed approach relies on graph decomposition into topology patterns and bipartite graphs matching techniques. The third part propose an open source Cloud Networking framework to achieve cloud and network resources provisioning and instantiation in order to respectively host and activate the tenants' virtual resources and services. This framework enables and facilitates dynamic networking of distributed cloud services and applications. This solution relies on a Cloud Network Gateway Manager and gateways to establish dynamic connectivity between cloud and network resources. The CNG-Manager provides the application networking control and supports the deployment of the needed underlying network functions in the tenant desired infrastructure (or slice since the physical infrastructure is shared by multiple tenants with each tenant receiving a dedicated and isolated portion/share of the physical resources)