De nos jours, l'entreprise est devenue un monde complexe où se côtoient une multitude de processus plus ou moins formalisés et un ensemble de règles de fonctionnement tacites ou écrites. Selon cette nouvelle organisation, la panne d'un équipement, l'indisponibilité d'une source d'énergie, l'arrêt d'un système automatique, les accidents sont de moins en moins tolérables. Pour ce faire la Fiabilité est maintenant une science qu'aucun concepteur de produit ou d'installation ne peut ignorer. Cependant, l'adoption de la fiabilité limitée sur l'analyse systémique pour la prévision des risques souffre du manque de prise en compte de la variabilité des situations de travail. Cette variabilité se manifeste par la présence de l'opérateur humain comme le postulat de base de l'apparition des événements et des grandes catastrophes des défaillances. En effet, la fiabilité humaine mérite une attention particulière, pourvu que l'opérateur est considéré au coeur du système de travail, il est doublement concerné, donc il est primordial d'appliquer des méthodes pour quantifier son comportement. Dans de telles situations nous proposons d'appliquer un modèle d'optimisation de la fiabilité humaine sous l'initiative de minimisation des risques professionnels par application du modèle programmation mathématique multicritère : Goal Programming avec les fonctions de satisfactions. L'analyse sur le terrain est probante, puisqu'elle permet d'expérimenter le modèle proposé. C'est pourquoi l'étude expérimentale du modèle d'optimisation de la fiabilité humaine est réalisée dans une industrie de traitement de Gaz.

A l'ère actuelle de la décentralisation des ressources et des compétences, le recours aux technologies est devenu de plus en plus fréquent donnant naissance à la collaboration électronique désignée aussi par eCollaboration. Malgré tous les avantages qu'elle apporte, l'implication des technologies dans le processus de la collaboration est loin de résoudre tous ses problèmes. Les travaux de recherche tournant autour de l'évaluation de l'eCollaboration se focalisent sur la détection, l'explication et la résolution de ces problèmes. Dans la littérature, nous avons noté que les travaux d'évaluation accordent un intérêt particulier et non justifié à la composante technologique de l'eCollaboration aux dépens de sa composante humaine. Cette constatation a motivé notre travail de thèse qui a pour objectif de proposer une approche générique d'évaluation des scénarios d'eCollaboration qui prend en compte leurs composantes technologiques et humaines. Face à la délicatesse du contexte de l'eCollaboration et afin d'atteindre l'objectif fixé, notre contribution a suivi une démarche constituée de trois étapes. La première étape a consisté en une analyse basée sur les scénarios qui, suite à l'élaboration de plusieurs abstractions, nous a permis de proposer un modèle conceptuel de l'eCollaboration, un schéma des interactions mises en œuvre et une classification des scénarios d'eCollaboration. La deuxième étape s'est intéressée au développement d'un simulateur de scénarios d'eCollaboration en se basant sur les résultats produits par l'étape précédente. Ce travail nous a permis d'identifier un critère générique de succès de l'eCollaboration à travers la génération de différentes instances de scénarios d'eCollaboration se déroulant dans des conditions variées et l'observation de différents types d'anomalies qui y apparaissent. La troisième étape a porté sur la proposition d'une approche générique d'évaluation basée sur le critère de succès dégagé précédemment et composée de deux niveaux : le premier consiste en une détection des anomalies et le deuxième se focalise sur l'explication de celles-ci en se basant sur une méthode d'analyse de la fiabilité humaine qui considère que toute anomalie détectée est provoquée par une inadéquation des conditions de déroulement qui englobent des causes aussi bien technologiques que humaines. / In the actual area of resource and skills decentralization, the use of technologies has become increasingly common under the name of electronic collaboration or eCollaboration. In spite of its interest, the involvement of technologies in the collaboration process has not solved all its problems. The research works on eCollaboration evaluation are focused on the detection, explanation and resolution of these problems.In the literature, we noted that evaluation works accord a special and unjustified attention to technological component of eCollaboration scenarios at the expense of their human component. This finding has motivated our thesis, aiming to propose a generic evaluation approach of eCollaboration scenarios that considers technological and human eCollaboration components. Given the delicacy of eCollaboration environments and to attain the objective of this work, our contribution follows a three step based process. The first step consists in a scenario based analysis that allowed, after carrying out several abstractions, to suggest a conceptual eCollaboration model, a scheme of the implemented interactions and a classification of eCollaboration scenarios. The second step is focused on the development of an eCollaboration simulator based on results of the previous step. This work allowed us to identify a generic criterion for eCollaboration success by generating different instances of eCollaboration scenarios progressing in varied conditions and observing different types of anomalies occuring on them. The third step was interested in the proposition of a generic evaluation approach based on the success criterion previously detected and composed by two levels : the first is interested in anomaly detection and the second is focused on the explanation of it, using a human reliability analysis method which considers that any detected anomaly is due to inappropriate progress conditions including both technological and human causes.

L'homme reste l'un des éléments essentiels des opérations de transport modernes. Les méthodes d'analyse de la fiabilité humaine (HRA) fournissent une approche multidisciplinaire pour évaluer l'interaction entre les humains et le système. Cette thèse propose une nouvelle méthodologie HRA appelée PRELUDE (Performance shaping factor based human REliability assessment using vaLUation-baseD systems). Les facteurs de performance sont utilisés pour caractériser un contexte opérationnel dangereux. Le cadre de la théorie des fonctions de croyance et des systèmes d'évaluation (VBS) utilise des règles mathématiques pour formaliser l'utilisation de données d'experts et la construction d'un modèle de fiabilité humaine, il est capable de représenter toutes sortes d'incertitudes. Pour prédire la probabilité d'erreur humaine dans un contexte donné, et de fournir une remontée formelle pour réduire cette probabilité. La deuxième partie de ce travail démontre la faisabilité de PRELUDE avec des données empiriques. Un protocole pour obtenir des données à partir de simulateurs, et une méthode de transformation et d'analyse des données sont présentés. Une campagne expérimentale sur simulateur est menée pour illustrer la proposition. Ainsi, PRELUDE est en mesure d'intégrer des données provenant de sources (empiriques et expertes) et de types (objectifs et subjectifs) différents. Cette thèse aborde donc le problème de l'analyse des erreurs humaines, en tenant compte de l'évolution du domaine des méthodes HRA. Elle garde la facilité d'utilisation de l'industrie ferroviaire, fournissant des résultats qui peuvent facilement être intégrés avec les analyses de risques traditionnelles. Dans un monde de plus en plus complexe et exigeant, PRELUDE fournira aux opérateurs ferroviaires et aux autorités réglementaires une méthode permettant de s'assurer que le risque lié à l'interaction humaine est compris et géré de manière appropriée dans son contexte. / Humans are and remain one of the critical constituents of modern transport operations. Human Reliability Analysis (HRA) methods provide a multi-disciplinary approach: systems engineering and cognitive science methods to evaluate the interaction between humans and the system. This thesis proposes a novel HRA methodology acronymed PRELUDE (Performance shaping factor based human REliability assessment using vaLUation-baseD systEms). Performance shaping factors (PSFs) are used to characterize a dangerous operational context. The proposed framework of Valuation-based System (VBS) and belief functions theory (BFT) uses mathematical rules to formalize the use of expert data and construction of a human reliability model capable of representing all kinds of uncertainty. PRELUDE is able to predict the human error probability given a context, and also provide a formal feedback to reduce the said probability. The second part of this work demonstrates the feasibility of PRELUDE with empirical data from simulators. A protocol to obtain data, a transformation and data analysis method is presented. An experimental simulator campaign is carried out to illustrate the proposition. Thus, PRELUDE is able to integrate data from multiple sources (empirical and expert) and types (objective and subjective). This thesis, hence address the problem of human error analysis, taking into account the evolution of the HRA domain over the years by proposing a novel HRA methodology. It also keeps the rail industry’s usability in mind, providing a quantitative results which can easily be integrated with traditional risk analyses. In an increasingly complex and demanding world, PRELUDE will provide rail operators and regulatory authorities a method to ensure human interaction-related risk is understood and managed appropriately in its context.

Bien qu'actuellement considérés comme non sécuritaires (les fonctions de sécurité étant assurées par d'autres sous-systèmes) les systèmes de supervision du trafic ferroviaire peuvent contribuer à la sécurité dans certains scénarios de crise où une décision adaptée d'un opérateur de supervision pourrait réduire notablement la gravité des scénarios d'accident. Il est donc de toute première importance d'identifier ce type de scénarios afin d'envisager les systèmes de supervision du futur dans la perspective d'améliorer encore la sécurité des circulations dans un contexte d'augmentation du trafic ferroviaire prévisible et souhaitable dans les années à venir. La supervision impliquant des décisions prises par l'homme, la prise en compte du facteur humain est indispensable, et ce dès la conception des futurs systèmes.<br /><br />L'étude se focalise sur l'évaluation de l'interaction opérateurs humains -- machines et son impact sur la sécurité. Cette démarche nécessite la coopération de spécialistes de l'ingénierie ferroviaire (composante technique), des sciences humaines et sociales (composante humaine et organisationnelle) et de la sûreté de fonctionnement pour la synthèse et l'évaluation de la sécurité. Ces disciplines ont des approches différentes et quelquefois opposées, la thèse vise à établir un pont entre ces différentes disciplines dans un objectif commun de l'évaluation de la sécurité.<br /><br />Des études spécifiques du facteur humain ont été réalisées sur une plateforme de supervision de trafic ferroviaire. Installée dans les locaux de l'\textsc{utc}, cette plateforme comprend un système de supervision couplé à un simulateur de trafic permettant de recréer en laboratoire les conditions de travail d'un opérateur de supervision de trafic ferroviaire. L'objectif des expérimentations est d'obtenir des informations sur les processus cognitifs généraux impliqués dans la gestion d'un environnement dynamique de circulation de mobiles et de contribuer ainsi à l'évaluation du système de supervision en situation d'utilisation par des opérateurs confrontés à la gestion d'une situation nominale, normale et dégradée.