Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'une étude polyhédrale des problèmes de conception de réseaux fiables avec forte connexité. En particulier, nous considérons les problèmes dits du sous-graphe k-arête-connexe et de conception de réseau k-arête-connexe avec contrainte de borne lorsque k _>3. Dans un 1er temps, nous étudions le problème du sous-graphe k-arête-connexe. Etant donné un graphe non orienté et valué G = (V, E) et un entier positif k, le problème du sous-graphe k-arête-connexe consiste à déterminer un sous-graphe de G de poids minimum telle qu'il existe k chaînes arête-disjointes entre chaque paire de sommets de V. Nous discutons du polytope associé à ce problème lorsque k _>3. Nous introduisons une nouvelle famille d'inégalités valides pour le polytope et présentons plusieurs familles d'inégalités valides. Pour chaque famille d'inégalités, nous étudions les conditions sous lesquelles ces inégalités définissent des facettes. Nous discutons aussi du problème de séparation associé à chaque famille d'inégalités ainsi que d'opérations de réduction de graphes. En utilisant ces résultats, nous développons un algorithme de coupes et branchements pour le problème et donnons des résultats expérimentaux. Ensuite, nous étudions le problème de conception de réseaux k-arête-connexe avec contrainte de borne. Soient G = (V, E) un graphe valué non orienté, un ensemble de demandes D _C V x V et deux entiers positifs k et L. Le problème de conception de réseaux k-arête-connexe avec contrainte de borne consiste à déterminer un sous-graphe de G de poids minimum telle qu'entre chaque paire de sommets {s, t} E D, il existe k chaînes arête-disjointes de longueur au plus L. Nous étudions ce problème dans le cas où k _>2 et L E {2, 3}. Nous examinons la structure du polytope associé et montrons que, lorsque I D I = 1, ce polytope est complètement décrit par les inégalités dites de st-coupe et de L-chemin-coupe avec les inégalités triviales. Ce résultat généralise ceux de Huygens et al. [75] pour k = 2, L E {2, 3} et Dahl et al. [35] pour k _>2, L = 2. Enfin, nous nous intéressons au problème de conception de réseau k-arête-connexe avec contrainte de borne lorsque k _>2, L E {2, 3} et I D I _> 2. Le problème est NP-difficile dans ce cas. Nous introduisons quatre nouvelles formulations du problème sous la forme de programmes linéaires en nombres entiers. Celles-ci sont basées sur la transformation du graphe G en graphes orientés appropriés. Nous discutons du polytope associé à chaque formulation et introduisons plusieurs familles d'inégalités valides. Pour chacune d'elles, nous décrivons des conditions pour que ces inégalités définissent des facettes. En utilisant ces résultats, nous développons des algorithmes de coupes et branchements et de coupes, génération de colonnes et branchements pour le problème. Nous donnons des résultats expérimentaux et menons une étude comparative entre les différentes formulations.

L'ouverture de ces systèmes est assurée au moyen d'un service de communication externe. Ce service permet aux applications s'exécutant dans le système distribue local de communiquer à plusieurs niveaux de protocoles avec d'autres applications s'exécutant sur des systèmes distants distribues ou centralises. On étudie l'architecture et le fonctionnement de tels systèmes

Independent de la performance remarquable accomplie par la logistique d’aujourd’hui, les réseaux actuels sont majoritairement dédiés à un acteur et donc très peu interconnectés. Cette fragmentation conduit une difficulté de mutualisation des flux et dès lors à une efficacité limitée. Ces organisations dédiées et hétérogènes sont de plus en plus challengées par les nouveaux défis d’aujourd’hui posés à l’efficacité, l’efficience et la résilience. Pour répondre à cet antagonisme, un innovant concept logistique - l’Internet Physique (PI) - a été proposé. Dans ce système, les infrastructures et les moyens de transport peuvent être organisés de façon dynamique et attribués à court ou à long terme en fonction des besoins. Par conséquent, les décisions des opérations logistiques peuvent être prises de façon dynamique, agile, et donc de manière plus optimale. Cette thèse concentre les perspectives de PI concernant la gestion de stocks et du transport par rapport aux défis de l’efficacité et de la résilience.Comme l’étude de l’efficacité de PI par rapport au transport a été déjà effectuée, le premier objectif de cette recherche est d’explorer les potentiels de l’interconnexion des réseaux dans la gestion de stocks, qui n’a par encore été adressé. À cette fin, nous examinons d'abord les trois nouvelles pratiques apportées par PI : 1) les stocks distribués à proximité des clients finaux; 2) le transbordement de stocks entre les hubs; 3) de multiples options dynamiques de sélection de la source pour chaque commande. Deux modèles de gestion de stocks correspondants sont proposés. Cette étude sert de guide pour des décisions de stockage pour les vendeurs dans un tel système logistique ouvert.Après l’analyse d’efficacité de PI, la deuxième partie de cette thèse concerne la résilience des modèles de stockage et de transport dans PI confrontés à des interruptions dans la chaîne logistique. On a étendu les modèles de stockage et de transport avec interruptions imprévisibles dans les infrastructures telles que l’usine ou les hubs. Des stratégies différentes sont développées pour atténuer les risques de perturbation des flux. Des études numériques sont effectuées pour évaluer la performance des modèles proposés.En résumé, cette recherche est la première qui étudie le potentiel de l’Internet Physique pour la gestion de stock et la résilience de ce système. D’après les résultats, il n’y a aucun doute que le PI change le design de chaîne logistique d’aujourd’hui et améliore la performance de gestion de logistique à la fois en efficience et en résilience. / Irrespective of significant performance achieved, today’s logistics networks are overwhelmingly dedicated to an actor and therefore poorly interconnected. This fragmentation exhibits inevitable inefficiency and needs to be changed in respond to today’s new arising challenges in efficiency and resilience. To solve this antagonism, an innovative concept - Physical Internet (PI) - has been proposed which is a fully interconnected, open, dynamic logistics system. In such a system, the facilities and means of transportation can be dynamically organized and allocated in the short-term or long-term according to the economic environment. As a result, decisions can be made dynamically, agilely, and thus optimally. This thesis studies the perspectives of the PI to inventory management and transportation regarding the challenges in efficiency and resilience.As the efficiency of the PI to transportation has been carried out in literature, the first objective of this thesis is to explore the potentials of the PI to inventory management. To this end, we firstly qualitatively examine the new practices brought by the PI and conclude three main characteristics: 1) Distributed stocks near end customers; 2) Transshipment of inventories; and 3) multiple dynamic source options. Corresponding inventory models and solutions are proposed and evaluated with numerical experiments in Fast Moving Consumer Goods (FMCG). This part of study gives a guideline for the vendors applying the PI to make inventory decisions in such an open logistic system.The second objective is to analyze the resilience of the proposed PI enabled inventory and transportation model confronted to disruptions. The proposed inventory and transportation model are extended with different disruptions at facilities including plants and hubs. Different disruption strategies are developed. Numerical studies in FMCG are carried out.In a word, this research investigates the inventory management in the PI and the resilience of PI enabled logistics models. It is the first time such a work is done and it should be upfront. From the results of studies, there is no doubt that the PI changes today’s supply chains design and improve the performance of supply chain management both in efficiency, effectiveness and resilience.

Le développement et la prolifération des réseaux sans fil a contribué à l’évolution de notre quotidien. Toute cette multitude de technologies sans fil existantes permet, malgré sa complexité, d’offrir aux utilisateurs des services diversifiés, voix et données, de la manière la plus convenable, tout en permettant l’ubiquité des services dans une optique ABC (Always Best Connected). Ces réseaux utilisent des technologies différentes, mais en même temps, offrent des caractéristiques complémentaires. Ainsi, ce point s’avère attrayant dans la mesure où nous pourrons bénéficier des avantages de chacune des technologies en les interconnectant toutes afin de former un large réseau hétérogène. La mobilité, ou plus particulièrement la relève, que nous nous proposons d’étudier dans ce mémoire s’impose comme axe de recherche intéressant, et encore plus complexe dans un environnement hétérogène. Dans ce mémoire, deux architectures interconnectant un réseau UMTS et un autre Wimax ont été présentées. Plus précisément, nous avons mis l’emphase sur la procédure de relève verticale lors du passage de l’utilisateur d’un réseau Wimax à un réseau UMTS. Chacune des deux architectures utilise un protocole pour la gestion de la mobilité, en l’occurrence le MIP (Mobile Internet Protocol) et le SIP (Session Initiation Protocol). Afin d’évaluer les deux procédures, nous nous sommes donnés deux indicateurs, notamment le coût de signalisation et la durée de la procédure de relève verticale. Pour ce faire, nous avons spécifié un diagramme d’échanges des messages de signalisation propre à chacun des scénarios, un basé sur le MIP et l’autre basé sur le SIP. Ensuite, nous avons établi des expressions pour chacun des deux indicateurs précédemment cités qui ont été implémentées sous MATLAB. Les résultats démontrent que, généralement, le scénario de relève verticale basé sur le MIP présente une durée et un coût de signalisation moins élevé que celui basé sur le protocole SIP. / The development and proliferation of wireless networks has contributed to the evolution of our daily lives. Mobile users can move between heterogeneous networks, using terminals with multiple access interfaces. Thus, the most important issue in such environment is the Always Best Connected (ABC) concept allowing the best connectivity to applications anywhere at anytime. To answer ABC requirement, various vertical handover decision strategies have been proposed using advanced tools and proven concepts. In this paper, two architectures interconnecting a UMTS network and another Wimax have been presented. Each architecture uses a protocol for mobility management, namely MIP and SIP. To evaluate the two procedures, we are given two indicators, the signaling cost and the vertical handover delay. To evaluate our scenarios, we have established a specified signaling messages flow diagram specific to each scenario, one based on the MIP and the other based on the SIP. Then, we have given expressions for each of the two indicators mentioned above that we have implemented in MATLAB. The results show that, generally, the scenario based on MIP has lower signaling cost and delay than the scenario based on SIP.

Le contexte aéronautique a depuis plusieurs années mis en évidence le besoin croissant de technologies de sécurité permettant d'éviter des utilisations malveillantes des matériels ou services installés à bord des avions. La plupart des approches de sécurisation 'avion' se concentre sur des méthodes et techniques permettant de sécuriser les échanges au sein de l'avion. Elles sont cependant inadaptées à la sécurisation dans les cas d'interconnexion des réseaux avioniques avec le reste des réseaux de communication (réseau Internet par exemple). Le problème abordé dans ce travail de thèse vise donc à proposer une architecture de sécurité et de sûreté pour l'ensemble des communications aéronautiques et permettant une interconnexion sécurisée entre le monde 'avion' et le monde extérieur, en tenant compte de l'ensemble des critères de sécurité qui caractérisent les divers environnements traversés et considère dès le départ les divers principes de standardisation associés afin de garantir la pérennité scientifique et industrielle. La solution architecturale proposée dans ce travail de thèse repose principalement sur un composant central de routage, de filtrage et de sécurisation des flux de données aéronautiques. Le travail de conception et de développement de ce composant appelé Routeur Sécurisé de Nouvelle Génération (routeur SNG) a permis une validation expérimentale sur un système reproduisant un système embarqué.