Une chaîne logistique est composée d’entreprises fabriquant et distribuant des produits aux consommateurs. En modélisant chacune de ses entreprises comme un agent intelligent, nous étudions l’effet « coup de fouet » qui s’y propage. Cet effet consiste en l’amplification de la variabilité des commandes passées par les entreprises lorsque l’on s’éloigne du client final. Dans un premier temps, nous modélisons chaque entreprise d’une chaîne logistique forestière québécoise comme un agent intelligent, afin de proposer deux mécanismes de coordination décentralisés réduisant ce phénomène. Des simulations de ce système multiagent montrent que ce mécanisme est efficace pour une chaîne logistique dans son ensemble. Dans un second temps, d’autres simulations sont utilisées pour construire un jeu, que nous analysons avec la Théorie de Jeux. Nous vérifions ainsi que les entreprises n’ont pas intérêt d’arrêter unilatéralement d’utiliser nos mécanismes de coordination (équilibre de Nash). / A supply chain is a set of companies that manufacture and distribute products to consumers. We study the “bullwhip effect” that is propagated therein by modelling each company as an intelligent agent. This effect is the amplification of the variability of orders placed by companies, as one moves away from end-customers. Firstly, we model each company in a Québec wood supply chain as an intelligent agent, in order to propose two decentralized coordination mechanisms reducing this phenomenon. Simulations of this multi-agent system show that our mechanism is efficient for a supply chain as a whole. Secondly, additional simulations are used to build a game, which we analyze with Game Theory. We verify here that companies have no incentive to cease unilaterally from using our two coordination mechanisms (Nash equilibrium).

Les usines de bioénergie devraient jouer un rôle important dans la production d'énergie verte à partir de la biomasse forestière. Pour intégrer l'usine de bioénergie dans la chaîne d'approvisionnement forestière, l'industrie a besoin de nouveaux investissements ainsi que de la conception et de la gestion de la chaîne de valeur. D'un autre côté, les incertitudes associées aux nouveaux produits sur le marché peuvent ajouter des risques supplémentaires à un investissement aussi important dans la chaîne d'approvisionnement forestière instable. Par conséquent, l'objectif principal de cette thèse est d'étudier la conception du réseau de bioénergie forestière dans un contexte déterministe et stochastique. La première partie de la thèse propose une plate-forme expérimentale pour intégrer la conception et le pilotage de la chaîne de valeur puisque le nouveau design ne sera réalisable que s'il considère au préalable la planification. La plateforme a inclus plusieurs actions collaboratives entre tous les partenaires impliqués dans la chaîne d'approvisionnement. Cette plateforme est la base d’un nouvel outil éducatif appelé jeu de transport. Ensuite, la plate-forme a été utilisée pour concevoir un réseau optimisé de bioénergie forestière. La chaîne d'approvisionnement forestière de Terre-Neuve, composée de quatre acteurs majeurs de l’industrie forestière, a été considérée comme notre étude de cas. La rentabilité de l'ajout de nouvelles installations de bioénergie ainsi que de nouveaux terminaux dans plusieurs emplacements potentiels ont été évalués. Enfin, à la troisième partie de la thèse, nous repensons le réseau bioénergétique en tenant compte de l'incertitude de la demande et des prix de tous les produits finaux de la nouvelle chaîne de valeur. Plusieurs bioprocédés potentiels avec différentes technologies ont été évalués dans notre étude de cas. Pour fournir une solution tenant compte du risque, nous avons développé deux nouveaux modèles de gestion des risques. Les résultats dans les trois parties ont clairement démontré l'impact de la planification intégrée, des usines de bioénergie et de la collaboration sur l'amélioration de la performance de la chaîne d'approvisionnement forestière. En général, le travail accompli dans ce projet permettra une transformation en douceur de la chaîne d'approvisionnement forestière en tenant compte des risques d'investissement. En ce qui concerne les résultats obtenus grâce aux études de cas, nous croyons que la plateforme et les approches proposées dans cette thèse peuvent être considérées comme des outils novateurs et pratiques pour le problème de la conception des réseaux de bioénergie forestière. / Bioenergy plants are expected to play an important role in green energy production from forestry biomass. To incorporate bioenergy plant in the forest supply chain, the industry requires new investments as well as new value chain design and management. On the other side, the uncertainties associated with demand and price of new products in the market may add risks to such large investment in current forest supply chain. Hence, the main objective of this thesis is to analyze and to propose new design of the forest bioenergy network in both a deterministic and a stochastic context. The first part of the thesis has proposed four optimization models for strategic, tactical and operational planning levels of the supply chain. The models have included several collaborative actions between all involved stakeholders of the supply chain. They have been integrated in a new educational tool called hierarchical transportation game. In the second part of the thesis, we have integrated the developed optimization models to propose an integrated value chain design and value chain management optimization model. This model has been used to analyze a forest bioenergy network in Newfoundland. Newfoundland forest supply chain comprising four major stakeholders was considered as our case study. The profitability of adding a new bioenergy plant as well as new terminals in several potential locations have been evaluated. Finally, in a third part of the thesis we have proposed the bioenergy network taking into account uncertainty on demand and price of all final products of a new value chain. Several potential bioprocesses with different technologies have been evaluated for our case study. To provide a risk-averse solution, we have proposed two risk management models. The results from the three parts of the thesis have demonstrated the impact of integrated planning, bioenergy plants and collaboration on improvement of forest value chain. In general, the work in this thesis can support an efficient transformation of the forest supply chain considering investment risks. The optimization models and approaches proposed in this thesis are novel and practical for the forest bioenergy network design problem.

Il est bien connu que l'écosystème industriel territorial représente aujourd'hui un enjeu majeur dans les politiques d’aménagement du territoire. De ce fait, il constitue un système d’action où les différents acteurs impliqués utilisent des différentes approches et dont les objectifs ne sont pas toujours proches et les points de vue parfois conflictuels. Toutes approches confondues, un type idéal de tableau de bord incorporant des indicateurs et centré sur le pilotage de la performance émerge aujourd'hui de la littérature.Dans ce contexte, il apparaît l'importance du traitement de la problématique d'évaluation d'un écosystème industriel territorial et plus précisément l'évaluation de la performance d'un système de distribution dans une zone portuaire : l’hinterland. Ce sujet n'a pas été assez développé dans la littérature puisqu’il n’a pas été traité selon une approche pluridisciplinaire.Cette problématique est caractérisée par la forte liaison entre l'infrastructure de transport, le système territorial et les zones logistiques suite à l'échange des flux de marchandises dans le territoire à travers l'infrastructure de transport. L'apport théorique de ce travail se présente dans la démarche originale d'investigation qui met en contribution des approches théoriques différentes dans le but de comprendre et résoudre une problématique relative à deux systèmes complexes (le système logistique et le système territorial). Pour plus de clarté, ce travail s'agit d'une aide à la décision à travers la réflexion sur les solutions de distribution en intégrant les spécificités territoriales et non pas comme un outil d'optimisation des tournées ou de l'organisation logistique. / It is well known that the territorial industrial ecosystem is now a major issue in territory planning policies. As a result, it constitutes a system of action in which the various actors involved use different approaches and whose objectives are not always close and sometimes conflicting points of view. In all approaches, an ideal type of dashboard incorporating indicators and focusing on performance pilotage is emerging today from the literature.In this context, it appears the importance of the treatment of the problem of evaluation of a territorial industrial ecosystem and more precisely the evaluation of the performance of a distribution system in a port area: the hinterland.This subject has not been sufficiently developed in the literature since it has not been treated with a multidisciplinary approach.This problem is characterized by the strong link between the transport infrastructure, the territorial system and the logistics zones following the exchange of goods flows in the territory through the transport infrastructure.The theoretical contribution of this work is presented in the original investigation approach, which involves different theoretical approaches in order to understand and solve a problem related to two complex systems (the logistics system and the territorial system).For clarity, this work is a decision aid through the reflection on distribution solutions by integrating territorial specificities and not as a tool for optimizing tours or logistics organization.

La simulation est de plus en plus utilisée dans les études de conception et d’organisation des systèmes complexes. Une étude par optimisation via simulation permet d’optimiser les paramètres d’un système afin d’obtenir les meilleures performances, estimés par la simulation. Toutefois, dans de nombreux systèmes complexes, certaines données sont incertaines (par exemple, les conditions opératoires du système ou le comportement des décideurs). En conséquence, même lorsque l’étude d’optimisation via simulation est réalisée avec le plus grand soin, les solutions obtenues peuvent se révéler inadaptées. Dans ce contexte, notre objectif est d’étudier comment optimiser, via simulation, un système afin qu’il continue d’être performant et robuste. L’étude bibliographique approfondie que nous avons menée montre que très peu de travaux en optimisation via simulation intègrent l’incertain et qu’ils peuvent être très limités dans leur capacité à fournir des solutions robustes en un temps de calcul raisonnable en particulier lorsque des métaheuristiques sont employées. Par ailleurs, la plupart des travaux existants délivrent une solution unique de conception performante du système et ne sont pas adaptés pour prendre en compte les aspects collaboratifs (groupe de décideurs). C’est pourquoi, nous avons proposé une approche originale connectant une recherche des solutions par optimisation évolutionniste multimodale et une évaluation des performances du système via simulation. Notre approche va permettre de fournir plusieurs alternatives performantes de conception d’un système et assez diversifiées pour acquérir aux décideurs une flexibilité dans le choix de la solution à implanter. De plus, nous avons exploité cette flexibilité pour intégrer, d’une part, les préférences individuelles des membres d’une équipe décisionnelle et, d’autre part, la présence de plusieurs environnements pour étudier la robustesse des solutions en un temps de traitement raisonnable par rapport à d’autres approches utilisant des méta heuristiques. Les approches proposées sont illustrées par l’optimisation d’une maille de supply chain. Grâce à cette application, nous avons montré qu’en plus de fournir un choix de solutions performantes pour dimensionner le système, nous pouvons proposer des solutions « collectivement acceptable » pour l’équipe décisionnelle et déterminer des solutions de conception robustes du système. Ces approches fournissent ainsi une flexibilité pour la phase de décision et contribuent à la prise en compte de l’incertitude dans l’optimisation via simulation d’un système. / Simulation is more and more used in studies of design and organization of complex systems. A simulation optimization study search for the system parameters that yield the best performance. However, in many complex systems, data can be uncertain (e.g., the operating conditions of the system or the behavior of decision makers). Therefore, even when the simulation optimization study is performed with the greatest care, the solutions may be inadequate. In this context, our goal is to study how to optimize, via simulation, a robust system. The extensive literature review we conducted shows that few simulation optimization approaches incorporate uncertainty and they can be very limited in their ability to provide robust solutions in a reasonable processing time, especially when metaheuristics are used. In addition, most existing approaches provide a single solution to the design problem and are not adapted to take into account the collaborative aspects (decision maker’s team). Therefore, we propose a novel approach connecting a search for solutions by evolutionary multimodal optimization and the evaluation of the system performance by simulation. Our approach allows to obtain a diverse set of designs that can be considered as efficient in terms of their performance and to provide decision-Makers with flexibility in the choice of the solution to implement. In addition, we use this flexibility to integrate first, the individual preferences of the members of decision maker’s team and secondly, the presence of multiple environments For studying the robustness of solutions in a reasonable processing time compared to other approaches based on metaheuristics. The proposed approaches are illustrated with an example of supply chain. With this application, we have shown that in addition to providing a choice of efficient solutions for sizing the system, we propose "collectively acceptable" solutions to the decision-Making team and we identify robust solutions. Then, these approaches provide flexibility to the decision phase and contribute to the consideration of uncertainty in the simulation optimization of the system.

La théorie des ressources et compétences est appliquée à de multiples champs et terrains, dont le management des chaînes logistiques. La thèse s'interroge sur la nature des ressources et compétences logistiques aux mains des prestataires de services logistiques (PSL), et à la manière dont elles sont mobilisées dans le cadre d'une manoeuvre d'intégration de la chaîne logistique entre industriel et PSL pour améliorer la performance logistique perçue par l'industriel. Le cadre conceptuel développé dans la thèse s'appuie par conséquent à la fois sur la théorie des ressources et compétences et sur l'analyse approfondie des processus d'intégration de la chaîne logistique. Nous nous fondons sur une revue extensive de la littérature, et nous construisons un modèle s'appuyant sur cinq propositions de recherche relatives à la relation entre intégration de la chaîne logistique et performance logistique perçue, en y associant par ailleurs la capacité d'innovation dont peut faire preuve le PSL. Le terrain est constitué d'une enquête conduite par questionnaire auprès de 139 industriels du secteur alimentaire au Vietnam. Les principaux résultats de la recherche peuvent être résumés en deux points. D'une part, l'intégration des ressources et compétences logistiques entre l'industriel et son PSL impacte fortement sur la performance logistique perçue par l'industriel. D'autre part, la capacité d'innovation constitue pour le PSL une ressource de première importance, qui peut avoir une influence significative sur la performance logistique perçue par l'industriel. / Resource and competence theory is applied to multiple fields and countries. It seems pertinent to infer a possible use to the management of supply chains to better understand the operation. This is the goal of this thesis by questioning the nature of resources and logistic expertise in the hands of logistics service providers (LSP), and how they are mobilized as part of a maneuver integration of the supply chain between industrial and PSL to improve logistics performance perceived by the industry. The conceptual framework developed in the thesis is based therefore on both the resource and competence theory and in-depth analysis of the supply chain integration process. By relying on an extensive literature review, we build a model based on five research proposals relating to the relationship between supply chain integration and perceived logistics performance, which also involves the innovation capacity that can demonstrate LSP. A questionnaire survey was conducted in Vietnam with the participation of 139 food actors. The main results of the research can be summarized in two points. On the one hand, the integration of resources and logistics expertise between industrial and LSP impacts heavily on logistics performance perceived by the industrial. On the other hand, the innovation capacity constitutes for the LSP an important resource, which can have a significant impact on logistics performance perceived by the industrial.

La recherche souligne, selon une perspective béhavioriste, l’importance grandissante de l’intermédiation logistique à travers le rôle dynamisant du PSL au sein des chaînes logistiques multi-acteurs. En s’éloignant de son métier historique, en l’occurrence la gestion de simples acheminements, le PSL évolue vers des services à plus forte valeur ajoutée, voire de nouveaux métiers, qui transforment en profondeur le fonctionnement de ces chaînes. S’inscrivant dans une logique d’exploration, la recherche participe à enrichir les travaux antérieurs relatifs au PSL, souvent de nature technique, par une approche béhavioriste. Le PSL est d’abord un acteur, doté d’objectifs propres, qui développe un comportement stratégique singulier ; il ne se résume pas à être un simple exécutant opérationnel d’activités issues d’une externalisation voulue par des chargeurs à la recherche d’une minimisation des coûts. Une telle approche, jusque-là peu explorée, permet de mieux saisir le rôle dynamisant du PSL dans les chaînes logistiques multi-acteurs, tout particulièrement dans le contexte français. Il ressort de la recherche que le PSL a acquis un pouvoir suffisant pour en influencer le fonctionnement. Il occupe une position de choix pour capter durablement de la valeur, autrement dit, bénéficier de transfert d’activités, de compétences et de ressources de la part des chargeurs. / The goal of our research is to underline, from a behavioral angle, the increasing importance of logistical intermediation through the LSP’s dynamic role within supply chains. By digressing from its historical profession, the management of simple carriages to be specific, the LSP is moving towards high added value services, even new trades, which deeply transform the chains’ functioning. By falling within an exploratory logic, this research participates in enriching the previous works about LSP, mainly of a technical nature, through a behavioral approach. At first, the LSP is an actor which has his own goals and who develops a singular strategic behavior: it does not amount to be a simple operational performer of activities coming from an outsourcing required by shippers in search of a minimization of the costs. Such an approach, which has not been explored so far, enables a better understanding of the dynamic role of the LSP in supply chains, particularly in the French context. It comes out of the research that the LSP has acquired enough power to influence its functioning. It is rightly placed to get some value durably, in other words, to benefit from transfer of activities, skills and resources from the shippers.

La complexité croissante des opérations dans les entrepôts a conduit les entreprises à adopter un grand nombre d'indicateurs de performances, ce qui rend leur gestion de plus en plus difficile. De plus, comme ces nombreux indicateurs sont souvent interdépendants, avec des objectifs différents, parfois contraires (par exemple, le résultat d'un indicateur de coût doit diminuer, tandis qu'un indicateur de qualité doit être maximisé), il est souvent très difficile pour un manager d'évaluer la performance globale des systèmes logistiques, comprenant l'entrepôt. Dans ce contexte, cette thèse développe une méthodologie pour atteindre une mesure agrégée de la performance de l'entrepôt. Elle comprend quatre étapes principales: (i) le développement d'un modèle analytique d'indicateurs de performance habituellement utilisés pour la gestion de l'entrepôt; (ii) la définition de relations entre les indicateurs, de façon analytique et statistique ; (iii) l'agrégation de ces indicateurs dans un modèle intégré; (iv) la proposition d'une échelle pour suivre l'évolution de la performance de l'entrepôt au fil du temps, selon les résultats du modèle agrégé.La méthodologie est illustrée sur un entrepôt théorique pour démontrer son applicabilité. Les indicateurs utilisés pour évaluer la performance de l'entrepôt proviennent de la littérature, et une base de données est générée pour permettre l'utilisation des outils mathématiques. La matrice jacobienne est utilisée pour définir de façon analytique les relations entre les indicateurs, et une analyse en composantes principales est faite pour agréger les indicateurs de façon statistique. Le modèle agrégé final comprend 33 indicateurs, répartis en six composants différents, et l'équation de l'indicateur de performance globale est obtenue à partir de la moyenne pondérée de ces six composants. Une échelle est développée pour l'indicateur de performance globale en utilisant une approche d'optimisation pour obtenir ses limites supérieure et inférieure. L'utilisation du modèle intégré est testée sur deux situations différentes de performance de l'entrepôt, et des résultats intéressants sur la performance finale de l'entrepôt sont discutés. Par conséquent, nous concluons que la méthodologie proposée atteint son objectif en fournissant un outil d'aide à la décision pour les managers afin qu'ils puissent être plus efficaces dans la gestion globale de la performance de l'entrepôt, sans négliger des informations importantes fournis par les indicateurs. / The growing warehouse operation complexity has led companies to adopt a large number of indicators, making its management increasingly difficult. It may be hard for managers to evaluate the overall performance of the logistic systems, including the warehouse, because the assessment of the interdependence of indicators with distinct objectives is rather complex (e.g. the level of a cost indicator shall decrease, whereas a quality indicator level shall be maximized). This fact could lead to biases in the analysis executed by the manager in the evaluation of the global warehouse performance.In this context, this thesis develops a methodology to achieve an integrated warehouse performance measurement. It encompasses four main steps: (i) the development of an analytical model of performance indicators usually used for warehouse management; (ii) the definition of indicator relationships analytically and statistically; (iii) the aggregation of these indicators in an integrated model; (iv) the proposition of a scale to assess the evolution of the warehouse performance over time according to the integrated model results.The methodology is applied to a theoretical warehouse to demonstrate its application. The indicators used to evaluate the warehouse come from the literature and the database is generated to perform the mathematical tools. The Jacobian matrix is used to define indicator relationships analytically, and the principal component analysis to achieve indicator's aggregation statistically. The final aggregated model comprehends 33 indicators assigned in six different components, which compose the global performance indicator equation by means of component's weighted average. A scale is developed for the global performance indicator using an optimization approach to obtain its upper and lower boundaries.The usability of the integrated model is tested for two different warehouse performance situations and interesting insights about the final warehouse performance are discussed. Therefore, we conclude that the proposed methodology reaches its objective providing a decision support tool for managers so that they can be more efficient in the global warehouse performance management without neglecting important information from indicators. / A crescente complexidade das operações em armazéns tem levado as empresasa adotarem um grande número de indicadores de desempenho, o que tem dificultadocada vez mais o seu gerenciamento. Além do volume de informações, os indicadores normalmentepossuem interdependências e objetivos distintos, as vezes até opostos (por exemplo,o indicador de custo deve ser reduzido enquanto o indicador de qualidade deve sempre seraumentado), tornando complexo para o gestor avaliar o desempenho logístico global dosistema, incluindo o armazém.Dentro deste contexto, esta tese desenvolve uma metodologia para obter uma medidaagregada do desempenho global do armazém. A metodologia é composta de quatro etapasprincipais: (i) o desenvolvimento de um modelo analítico dos indicadores de desempenhojá utilizados para o gerenciamento do armazém; (ii) a definição das relações entre os indicadoresde forma analítica e estatística; (iii) a agregação destes indicadores em um modelointegrado; (iv) a proposição de uma escala para avaliar a evolução do desempenho globaldo armazém ao longo do tempo, de acordo com o resultado do modelo integrado.A metodologia é aplicada em um armazém teórico para demonstrar sua aplicabilidade.Os indicadores utilizados para avaliar o desempenho do armazém são provenientesda literatura, e uma base de dados é gerada para permitir a utilização de ferramentasmatemáticas. A matriz jacobiana é utilizada para definir de forma analítica as relaçõesentre os indicadores, e uma análise de componentes principais é realizada para agregaros indicadores de forma estatística. O modelo agregado final compreende 33 indicadores,divididos em seis componentes diferentes, e a equação do indicador de desempenho globalé obtido a partir da média ponderada dos seis componentes. Uma escala é desenvolvidapara o indicador de desempenho global utilizando um modelo de otimização para obter oslimites superior e inferior da escala.Depois de testes com o modelo integrado, pôde-se concluir que a metodologia propostaatingiu seu objetivo ao fornecer uma ferramenta de ajuda à decisão para os gestores, permitindoque eles sejam mais eficazes no gerenciamento global do armazém sem negligenciarinformações importantes que são fornecidas pelos indicadores.

L’intralogistique (ou logistique interne) s’intéresse au traitement et à l’optimisation des flux physiques au sein des entrepôts, centres de distribution et usines. Les systèmes de manutention automatisés sont au cœur de la logistique interne de plusieurs industries comme le commerce en ligne, la messagerie postale, la grande distribution, l’industrie manufacturière, le transport aéroportuaire, etc. Ces équipements composés de lignes de convoyage haute cadence permettent un transport sûr et fiable d’un volume considérable de biens et de marchandises tout en réduisant les coûts.L’automatisation de l’acheminement des flux physiques par les systèmes de manutention repose sur l’identification et le suivi en temps réel des charges transportées. Dans cette thèse, nous explorons une solution de suivi qui emploie un réseau de caméras intelligentes à champs recouvrants. L’objectif final étant de fournir l’information de suivi sur les charges transportées pour le pilotage d’un système de manutention.Le suivi d’objets est un problème fondamental de la vision par ordinateur qui a de nombreuses applications comme la vidéosurveillance, la robotique, les voitures autonomes, etc. Nous avons intégré plusieurs briques de base issues de la vidéosurveillance et traditionnellement appliquées aux scènes de surveillance automobile ou de surveillance des activités humaines pour constituer une chaine de suivi de référence. Cette chaine d’analyse vidéo étalon nous a permis de caractériser des hypothèses propres au convoyage d’objet. Nous proposons dans cette thèse d’incorporer cette connaissance métier dans la chaine de suivi pour en améliorer les performances. Nous avons, notamment pris en compte, dans l’étape de segmentation des images, le fait que les objets doivent pouvoir s’arrêter sans pour autant être intégrés aux modèles d’arrière-plan. Nous avons également exploité la régularité des trajectoires des objets convoyés dans les installations, permettant d’améliorer les modèles prédictifs de la position et de la vitesse des objets, dans les étapes de suivi. Enfin, nous avons intégré des contraintes de stricte monotonie dans l’ordre des colis sur le convoyeur, contraintes qui n’existent pas dans les scènes généralistes, pour ré-identifier les objets dans les situations où ils sont proches des eux les autres.Nous nous sommes par ailleurs attelés à un problème pratique d’optimisation des performances sur l’architecture multi-cœurs couplée aux caméras intelligentes. Dans ce cadre, nous avons a mis en place un apprentissage dynamique de la zone de l’image contenant le convoyeur. Cette zone d’intérêt nous a permis de limiter la mise à jour du modèle de fond à cette seule zone. Nous avons, par la suite, proposé une stratégie de parallélisation qui partitionne de manière adaptative cette région d’intérêt de l’image, afin d’équilibrer au mieux la charge de travail entre les différents cœurs de l’architecture des caméras intelligentes.Nous avons également traité la problématique du suivi sur plusieurs caméras. Nous avons proposé une approche basée sur un système de composition d’évènements. Cette approche nous a permis de fusionner les données de suivi local pour former les trajectoires globales des colis, tout en intégrant des informations issues du processus métier, par exemple la saisie de l’information de destination par des opérateurs sur un terminal avant la dépose des colis. Nous avons validé cette approche sur un système de manutention mis en place dans un centre de tri postal de grande envergure. Le réseau de caméras déployé est composé de 32 caméras qui assurent le suivi de plus de 400.000 colis/jour sur des lignes de dépose. Le taux d’erreur du suivi obtenu est inférieur à 1 colis sur 1000 (0,1%). / Intralogistics (or internal logistics) focuses on the management and optimization of internal production and distribution processes within warehouses, distribution centers, and factories. Automated handling systems play a crucial role in the internal logistics of several industries such as e-commerce, postal messaging, retail, manufacturing, airport transport, etc. These systems are composed by multiple high-speed conveyor lines that provide safe and reliable transportation of a large volume of goods and merchandise while reducing costs.The automation of the conveying process relies on the identification and the real-time tracking of the transported loads. In this thesis, we designed a tracking solution that employs a network of smart cameras with an overlapping field of view. The goal is to provide tracking information to control an automated handling system.Multiple object tracking is a fundamental problem of computer vision that has many applications such as video surveillance, robotics, autonomous cars, etc. We integrated several building blocks traditionally applied to traffic surveillance or human activities monitoring to constitute a tracking pipeline. We used this baseline tracking pipeline to characterize contextual scene information proper to the conveying scenario. We integrated this contextual information to the tracking pipeline to enhance the performance. In particular, we took into account the state of moving objects that become stationary in the background subtraction step to prevent their absorption to the background model. We have also exploited the regularity of objects trajectory to enhance the motion model associated with the tracked objects. Finally, we integrated the precedence ordering constraint among the conveyed object to reidentify them when they are close to each other.We have also tackled practical problems related to the optimization the execution of the proposed tracking problem in the multi-core architectures of smart cameras. In particular, we proposed a dynamic learning process that extracts the region of the image that corresponds to the conveyor lines. We reduced the number of the processed pixel by restricting the processing to this region of interest. We also proposed a parallelization strategy that adaptively partitions this region of interest of the image, in order to balance the workload between the different cores of the smart cameras.Finally, we proposed a multiple cameras tracking algorithms based on event composition. This approach fuses the local tracking generated by the smart cameras to form global object trajectories and information from third party systems such as the destination of the object entered by operators on a terminal. We validated the proposed approach for the control of a sorting system deployed in a postal distribution warehouse. A network of cameras composed of 32 cameras tracks more than 400.000 parcel/day in injections lines. The tracking error rate is less than 1 parcel in a 1000 (0.1%).

L’industrie forestière compte pour une partie importante de l’activité économique québécoise et de nombreuses communautés en dépendent. Dans les forêts naturelles, la grande diversité d’espèces d’arbres et de qualité des tiges accroit la complexité des opérations de triage et de gestion des flux. De plus, l’éloignement de la ressource forestière entraîne des coûts de transport élevés. Par ailleurs, la littérature scientifique démontre que la mutualisation du transport s’avère profitable (Epstein et al. 2007), mais qu’elle est cependant fort complexe à déployer (Frisk et al. 2010). Finalement, la transition de systèmes de production en flux poussés vers des systèmes en flux tirés et les difficultés récentes de cette industrie (déclin du secteur des pâtes et papiers, crise immobilière de 2008-09, etc.) rendent d’autant plus pertinent d’examiner des façons de mieux tirer profit de la ressource forestière. À cet égard, la création de cours de triage et de consolidation qui soient distinctes des sites en forêt et des usines offre de multiples occasions de maximisation de la valeur et de minimisation des coûts. De tels centres représentent cependant un défi important quant à leur gestion quotidienne et à leur insertion dans le réseau logistique déjà en place. Nous posons donc l’hypothèse que certains facteurs économiques, logistiques et environnementaux, permettraient à un centre logistique forestier comprenant une cour de triage et une coordination du transport de créer des économies de coût, notamment par l’entremise de l’utilisation du transport hors norme (Chan et al. 2008a) et de coûts de triage plus bas (tel que nous pouvons le déduire de Favreau 1995). Nous pensons également que le fait d’effectuer des activités de triage au centre procurerait une valeur économique supplémentaire aux entreprises utilisant ses services, en limitant le taux d’erreur dans la classification des billes tel que relevé dans Sessions (2005). Cette thèse vise donc à identifier certains facteurs clés influençant la profitabilité d’un centre logistique forestier régional comportant une cour dédiée au triage et une coordination du transport. Par la suite, nous prenons en comptes ces facteurs lors du développement d’un modèle de maximisation des profits d’un réseau logistique forestier comprenant ou non une cour dédiée au triage ainsi que l’utilisation des retours en charge. Nous avons d’abord appliqué ce modèle à un cas théorique et réaliste et nous avons obtenu des gains potentiels atteignant 0,88$ de profit supplémentaire par m3 disponible à la récolte sur l’ensemble du réseau. Nous avons par la suite utilisé ce modèle pour optimiser un cas d’étude plus complexe et analyser le fonctionnement du réseau y compris en le modifiant. Une analyse de sensibilité révéla que plusieurs facteurs tels que la distance des zones de récolte, le nombre de camions hors norme et le niveau des redevances avaient une influence significative sur la profitabilité du centre projeté. Enfin, dans le cas d’étude, nous avons décelé un effet dynamique entre l’opération d’une cour de triage et l’utilisation des retours en charge. L’ajout d’une cour de triage permet ainsi de réduire la durée moyenne des routes de livraison en scindant en deux les flux de matière entre les forêts et les usines, ce qui facilite le respect des limites de durées de conduite. Surtout, une telle cour fait en sorte qu’un même site peut servir autant comme origine que comme destination, ouvrant la porte à d’importantes réductions du transport à vide. / The forest industry represents an important part of Quebec’s economic activity and many local communities depend on this sector. In natural forests, the great diversity of tree species and quality brings an added complexity for sorting operations and the flow of resources. Furthermore, the remoteness of the resource implies high transportation costs. Scientific literature demonstrates that sharing transportation capacity can result in important cost reductions (Epstein et al. 2007), but is quite complex to put into place (Frisk et al.2010). Finally, the transition from push systems towards pull type supply chains and the recent difficulties for this industry (decline of the pulp and paper sector, housing crisis of 2008-09, etc.) make it all the more relevant to examine how to better use the wood resource. In this regard, the creation of sort yards, distinct from both the harvesting sites and the mills, offers many opportunities for maximizing value and minimizing costs. Such centers however, represent an important challenge in regards to their daily management and their insertion in the pre-existing logistics network. We therefore hypothesize that for certain economic, logistical and environmental factors, a logistics center comprised of a sort yard and transportation coordination, could generate cost savings, especially through the use of oversize trucks (Chan et al. 2008) and lower sorting costs (as can be deduced from Favreau 1995). We also sense that the sorting activities performed in such a center would also procure an added economic value for companies using its services by limiting the error rate in the classification of the logs, as presented in Sessions (2005). The purpose of this thesis is therefore to identify key factors regarding their impact on the profitability of a regional forest logistics center, combining a specific sort yard and the use of backhauling. Following this, we consider these factors in the development of a profit maximization model for a forest logistics network with the option of using such a sort yard and/or backhauling. This model was first applied to a fictitious but realistic case using generated data in order to estimate the magnitude of potential profit improvements which reached up to $ 0.88 per m3 available for harvest. The model was then applied to optimize a real and complex network to analyze its performance as well as slightly modified versions. A sensitivity analysis was also conducted and revealed that many factors such as distances from the harvesting zones, the number of oversize trucks and the level of stumpage fees had a significant influence on the profitability of such a center. In addition, a dynamic effect between the operation of the yard and the use of backhauling was observed for the real case. The addition of a sort yard allows to reduce the average length of delivery routes by breaking in two the flow of material between the harvesting areas and the production mills. This makes it easier to fit delivery routes within the legal driving time limit. Most importantly, such a yard can serve both as an origin and a destination, therefore opening the door to important reductions in deadheading.

Les chaînes logistiques représentent un avantage concurrentiel que les entreprises cherchent à pérenniser. La simulation s'inscrit naturellement auprès des décisionnaires comme un outil d'aide à la décision. Notre travail de recherche porte sur la définition d'une approche de modélisation et de simulation orientée agents de chaînes logistiques dans un contexte de personnalisation de masse. Nous proposons un cadre méthodologique structuré selon trois niveaux d'abstraction: Modèle de Domaine, Modèle Conceptuel et Modèle Opérationnel. Les modèles de Domaine, issus de la modélisation d'entreprise, sont étendus au contexte de personnalisation de masse. Les modèles Conceptuels et Opérationnels, dérivés du modèle de Domaine, sont développés selon le paradigme agent. Une architecture logicielle, composée de deux sociétés d'agents en interaction, assure l'implémentation et l'exécution d'agents cognitifs et réactifs. Un cas industriel est traité et les résultats de simulations sont interprétés.