Le manque de données et de littérature sur le sujet de la production de marchandises dangereuses dans les parcs industriels présente des incertitudes quant au portrait de ces entreprises dans la province de Québec. La nécessité de développer un portrait global sur la situation des firmes qui produisent des marchandises dangereuses dans la province est donc nécessaire pour comprendre leur répartition, leurs caractéristiques, leurs liens aux différents moyens de transport ainsi que les risques. L’objectif de ce mémoire est donc de présenter un portrait de l’état des entreprises qui produisent et/ou fabriquent des marchandises dangereuses dans les parcs industriels pour comprendre leur répartition, leur relation aux différents moyens de transport ainsi que leur rôle dans l’économie québécoise. Ce projet comporte quatre volets : le premier porte sur l‘analyse cartographique des sites d’entreprises présents dans les parcs industriels, le deuxième développe une typologie des entreprises productrices de marchandises dangereuses dans les parcs industriels, le troisième analyse les liens intermodaux présents dans les parcs industriels où des marchandises dangereuses sont produites et le dernier fait l’étude de trois parcs industriels possédant différents liens intermodaux. Pour ce faire, les données du Registraire des entreprises du Québec (REQ) sont centrales pour déterminer les sites d’entreprises présents dans les parcs industriels ainsi que ceux qui produisent des marchandises dangereuses pour ainsi développer un portrait géographique et une typologie. Aussi, les données des parcs industriels construits à partir des données des schémas d’aménagement et de développement des MRC sont essentielles pour analyser les liens intermodaux ainsi que les études de cas. Ainsi cette étude fournit un portrait global de la production de marchandises dangereuses dans les parcs industriels de la province ainsi que des liens de ceux-ci aux divers moyens de transport, et aux enjeux de risque associés aux firmes qui produisent des marchandises dangereuses. / The lack of data and literature concerning the production of dangerous goods in industrial parks presents uncertainties about the portrait of these companies in the province of Quebec. The need to develop a global landscape of the firms producing dangerous goods in the province is therefore necessary to understand their distribution, their characteristics, their links to various modes of transportation as well as the risks. The objective of this memoir is therefore to present a picture of the companies that produce and/or manufacture dangerous goods in industrial parks in order to understand their distribution, their access to means of transportation and their role in the province’s economy. This project covers four aspects: the first concerns the cartographic analysis of the companies’ sites where dangerous goods are produced in industrial parks, the second develops a typology of companies producing dangerous goods in industrial parks, the third analyzes the intermodal links present in industrial parks where dangerous goods are produced and the last one studies three industrial parks presenting different intermodal links. To carry out this project, data from the “Registraire des entreprises du Québec (REQ)” are central to determining the sites of companies that are present in industrial parks as well as those where dangerous goods are produced in order to develop a geographical portrait and typology. Also, the industrial parks data, that are built from the “Schéma d’aménagement et de développement” of every regional county municipality are essential to analyze intermodal links in the parks as well as the three case studies. Thus, this study provides a global landscape of the production of dangerous goods in the industrial parks of the province and the links of the parks to various means of transportation, as well as the risks issues associated with firms producing dangerous goods.

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This research attempts to evaluate temporary urban regeneration potential by integrating two systems that make up an interim intervention which addresses an observed problem. The research proposes a systematic approach for a multi-system life cycle assessment model which lays out the process of working with two separate systems to provide a pathway for temporary urban development strategies. To achieve this, the research starts with identifying parameters of temporary urban regeneration through a systematic review of the literature. Key parameters are categorized based on objectives, indicators, as well as, physical characteristics of the literature explored case studies. Then, the findings are utilized to guide the proposed model of connecting two given systems to assess their joint impacts on a temporary urban regeneration system. The proposed MSLCA framework utilizes a holistic modeling structure with a process to integrate and analyze separate systems and quantify results for overall sustainability performance. Finally, the model is used to evaluate a case study involving two systems that address observed problems and provide urban services. The results explore the environmental impacts of the proposed intervention and highlight the effects of individual components on both systems. Through the implementation of the model, decisions on temporary urban intervention are guided by hotspots in the results. The findings reveal an opportunity for future research to expand the model's application to other processes and further its scope beyond environmental indicators. Subsequent studies can investigate opportunities for a holistic approach that includes economic and social aspects. / Doctor of Philosophy / The way we live in cities is heavily influenced by how they are planned. Improvident city planning could deny residents opportunities to enjoy some basic urban amenities. These problems could be self-induced as they are often a result of planning, policies, or personal habits and choice. Planners, urban designers, and regulators are constantly experimenting with different tools of urban regeneration to rediscover genuine urban experiences. This research sets out to investigate opportunities for temporary urban interventions on vacant lands in the city of Riyadh through repurposing idle shipping containers as a tool. This is to address the issues of a lack of urban services within residential subdivisions in the city, the high prevalence of vacant lands, and a wide availability of decommissioned shipping containers. The use of shipping containers for non-cargo purposes has seen an increased interest among architects and designers for their versatility and accessibility. Empty container accumulation is often a result of an unbalanced trading system which is mainly an issue of import-based countries. Therefore, the upcycling potential of intermodal containers can extend their life cycles and take advantage of their structure. It also maximizes the environmental returns of their raw materials. Through such processes of circular economy, potential waste objects can be repurposed as resources into usable structures and thus avoids the use and extraction of new raw materials. It is generally thought that the repurposing of shipping containers into building structures introduces environmental advantages when compared to traditional construction. Similarly, vacant lands are a valuable and well-established resource that can provide the setting for temporary urban interventions. Finding a joint productive use of these systems is at the center of this research as it attempts to assess the urban regeneration value of their merged utility during their idle stage. This helps address a key challenge that most urban area suffers from which is the lack of easily accessible and timely deployable temporary urban intervention to serve a particular use. This research aims to create a model that evaluates the lifecycles of temporary uses based on the joint intersection of contributing systems. The proposed Multi-System Life Cycle Assessment (MSLCA) model is to be applied to assess temporary urban regeneration interventions and help make decisions regarding appropriate approaches. The goal of the model is to propose a value-based approach based on characteristics from two systems. The resulting MSLCA model answers questions on how to apply LCA processes to a transitional intervention with new processes. In doing so, it highlights parameters for systems integration and processes for planning appropriate scenarios for urban interventions. It also highlights the need for unique system boundaries and specifies approaches for system assessment and interpretation. Finally, it provides broader impact categories beyond environmental impacts to consider specific economic and social indicators.

La administración eficiente de la cadena de suministro requiere la integración de diversas actividades logísticas. En particular, beneficios importantes incluyendo reducción de costes y mejoras en el nivel de servicio se pueden lograr coordinando las actividades de transporte y de administración de los inventarios. En esa dirección, se formularon tres modelos de optimización bicriterio (coste y nivel de servicio) que consideran simultáneamente la selección del modo de transporte y define la política de inventario cuando la demanda es determinista y variable en el tiempo. Un modelo está propuesto en el contexto no coordinado y dos están basados en la estrategia de coordinación Épocas Comunes de Resurtido; los modelos asumen un solo proveedor que abastece diferentes productos, utilizando tres modos de transporte (rápido, medio y lento) a un solo cliente. Se construyen las fronteras de eficiencia para los dos modelos coordinados basado en los términos del comercio internacional (Incoterms) ExWork (ExW) y Duty Delivery Paid (DDP). Para ilustrar la aplicabilidad del modelo, se considera un caso de estudio específico en el sector de la automoción. / Jiménez Sánchez, JE. (2006). Coordinación de inventarios en una cadena de suministro a través de épocas comunes de resurtido bajo demanda dinámica considerando diversos modos de transporte y diferentes políticas de descuento en los precios de los productos y en las tarifas de tr [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/1906

Tesis por compendio / [EN] Since its birth in the fifties, the maritime container has revolutionised freight international transport providing support to a global production system, marked by the industry offshoring looking for competitive advantages and the configuration of increasingly complex and global supply chains. Within this context, the container has gained a great importance becoming a basic logistic element in supply chains where it plays the role of a transport, production and distribution unit. The success of container is evident if we analyse the evolution of container port traffic, which has been growing at a pace of over 10 % surpassing 600 million TEU of traffic since 2012. The container is, therefore, a key element in global supply chains and container logistics is a field of work and study of enormous interest due to its impact in the efficiency of these supply chains, due to the cost incurred for the operating account of shipping companies and operators (cost which is transferred to the final user and has an impact in the price of the goods being transported), and due to the social and environmental cost associated to the externalities of transport derived from the management of the container fleet. Container logistics has to do with the efficient management of the container fleet, minimising the transport, warehousing and maintenance costs, and maximising the use of the equipment. In container logistics it is possible to categorise, generally, two different categories or levels depending on the geographical scope and the transport modes involved: The international level and the local or regional level. This thesis addresses container logistics at a local or regional level, insofar as in relation to the management of stock, transport and internal movements, trying to react and identify solutions to some of the problems currently facing the port-logistics sector. The research result allows, firstly, knowing in an integral and structured manner the complexity of maritime container logistics. Secondly, specific real problems are identified and addressed for its modelling and analysis that allows for contributing to the improvement of the current logistics system. The following specific problems are addressed: -Modal choice problems for the configuration of internal logistics corridors or chains for maritime container transport. -Problems locating networks of nodal infrastructures facilitating the logistics needs of maritime containers. -Problems related to the movements and management of empty maritime containers. The interest and the academic contribution of this thesis lies as much in the definition and modelling of the specific problems with a significant theoretical discussion, as the empirical application to a real environment and real situations. This has been possible due to the direct contact of the author with the port-logistics sector and the participation in many consultancy and research projects in the cluster of the port of Valencia and also at European and international level. The thesis is outlined as a collection of six scientific articles. The articles have been presented in the thesis in such a way as to follow a logical sequence and not in relation with the chronological order of their publication. / [ES] Desde su aparición en los años 50, el contenedor marítimo ha revoluciona-do el transporte internacional de mercancías dando soporte a un sistema global de producción, marcado por la multilocalización de las industrias en busca de ventajas competitivas y la configuración de cadenas de suministro cada vez más complejas y globales. En este contexto, el contenedor ha adquirido un gran protagonismo convirtiéndose en un elemento logístico básico en las cadenas de suministro en las que actúa como unidad de transporte, producción y distribución. El éxito del contenedor queda puesto de manifiesto al analizar la evolución del tráfico portuario de contenedores, que ha estado creciendo a ritmos superiores al 10 %, superando los 600 millones TEU desde 2012. El contenedor es, por tanto, un elemento clave de las cadenas de suministro globales y la logística del contenedor es un área de estudio y trabajo de enorme interés por el impacto que tiene en la eficiencia de dichas cadenas, por el coste que supone a navieras y operadores en sus cuentas de explotación (coste que se traslada al usuario final y repercute en el precio de las mercancías transportadas) y por el coste social y ambiental asociado a las externalidades del transporte derivadas de esta gestión de la flota de contenedores. La logística del contenedor tiene que ver con la gestión eficiente del parque de contenedores, minimizando los costes de transporte, almacenamiento y mantenimiento, y maximizando la utilización del equipo. En la logística del contenedor se pueden identificar, por lo general, dos categorías o niveles diferenciados en función del ámbito geográfico y de los modos de transporte implicados: El nivel internacional y el nivel local o regional. Este trabajo aborda la logística del contenedor a nivel regional o local, es decir, en lo relativo a la gestión del stock, transporte y movimientos interiores, tratando de dar respuesta y plantear soluciones a algunos de los problemas con los que se encuentra el sector logístico-portuario en la actualidad. El resultado de la investigación permite, en primer lugar, conocer de una forma integral y estructurada la complejidad de la logística del contenedor marítimo. En segundo lugar, se identifican y abordan problemas específicos reales para su modelización y análisis, que permiten contribuir a la mejora del sistema logístico actual. En concreto se abordan los siguientes problemas: -Problemas de elección modal en la configuración de las cadenas o corredores logísticos interiores en el transporte de contenedores marítimos. -Problemas de localización o vertebración de una red de infraestructuras nodales para atender las necesidades logísticas de los contenedores marítimos. -Problemas asociados a los movimientos en vacío y gestión de contenedores marítimos. El interés y contribución académica de este trabajo reside tanto en la definición y modelización de los problemas específicos con una profunda discusión teórica, como en la aplicación empírica a situaciones y entornos reales, cosa que ha sido posible gracias al contacto directo del autor con el sector logístico-portuario y su participación en numerosos proyectos de consulto-ría e investigación tanto en el clúster del Puerto de Valencia como a nivel europeo e internacional. El trabajo se plantea como una colección de seis artículos científicos. El orden en que están situados los artículos en la tesis permite mantener una secuencia lógica construida a posteriori y no según el orden cronológico en el que fueron publicados. / [CA] Des del seu naixement als anys 50, el contenidor marítim ha revolucionat el transport internacional de mercaderies donant suport a un sistema global de producció, marcat per la multilocalització de les indústries en busca d'avantatges competitives i la configuració de cadenes de subministrament cada vegada més complexes i globals. En aquest context, el contenidor ha adquirit un gran protagonisme convertintse en un element logístic bàsic en les cadenes de subministrament en les quals actua com a unitat de transport, producció i distribució. L'èxit del contenidor s'evidencia en analitzar l'evolució del tràfic portuari de contenidors, que ha estat creixent a ritmes superiors al 10 % superant els 600 milions TEU des de 2012. El contenidor és, per tant, un element clau de les cadenes subministrament globals i la logística del contenidor és un àrea d'estudi i treball d'enorme interès per l'impacte que té en l'eficiència d'aquestes cadenes, pel cost que suposa a navilieres i operadors en els seus comptes d'explotació (cost que es trasllada a l'usuari final i repercuteix en el preu de les mercaderies transportades) i pel cost social i ambiental associat a les externalitats del transport derivades d'aquesta gestió de la flota de contenidors. La logística del contenidor té a veure amb la gestió eficient del parc de contenidors, minimitzant els costos de transport, emmagatzematge i manteniment, i maximitzant la utilització de l'equip. En la logística del contenidor es poden identificar, en general, dues categories o nivells diferenciats en funció de l'àmbit geogràfic i de les modalitats de transport implicats: el nivell internacional i el nivell local o regional. Aquest treball aborda la logística del contenidor a nivell regional o local, és a dir, quant a la gestió de l'estoc, transport i moviments interiors, tractant de donar resposta i plantejar solucions a alguns dels problemes amb els quals es troba el sector logístic-portuari en l'actualitat. El resultat de la recerca permet, en primer lloc, conèixer d'una forma integral i estructurada la complexitat de la logística del contenidor marítim. En segon lloc, s'identifiquen i aborden problemes específics reals per a la seua modelització i anàlisi, que permeten contribuir a la millora del sistema logístic actual. En concret s'aborden els següents problemes: -Problemes d'elecció modal en la configuració de les cadenes o corredors logístics interiors en el transport de contenidors marítims. -Problemes de localització o vertebració d'una xarxa d'infraestructures nodals per a atendre les necessitats logístiques dels contenidors marítims. -Problemes associats als moviments en buit i gestió de contenidors marítims. L'interès i contribució acadèmica d'aquest treball resideix tant en la definició i modelització dels problemes específics amb una profunda discussió teòrica, com en l'aplicació empírica a situacions i entorns reals, cosa que ha sigut possible gràcies al contacte directe de l'autor amb el sector logístic-portuari i la seua participació en nombrosos projectes de consultoria i recerca tant en el clúster del Port de València com a nivell europeu i internacional. El treball es planteja com una col·lecció de sis articles científics. L'ordre en què estan situats els articles en la tesi permet mantenir una seqüència lògica construïda a posteriori i no segons l'ordre cronològic en el qual van ser publicats. / Furió Pruñonosa, S. (2016). Modelos y métodos avanzados para la logística del contenedor. Aplicación al Puerto de Valencia [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/63248 / Compendio

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Le port de Paris ne correspond pas à la définition traditionnelle du terme. On doit observer tout d'abord qu'il s'agit d'un port fluvial. La difficulté de définir le port de Paris tient au fait qu'il consiste en plusieurs types d'installations: canaux, ports à darses, ports sur berges (quais droits et ports de tirage) et donc à des réalités protéiformes. Certains auteurs préfèrent l'expression« ports de Paris», pour en souligner le caractère hétéroclite. Au XIXe siècle, on parlait également des «ports de Paris», c'est-à-dire des installations sur la Seine, par opposition aux canaux. Le port de Paris correspond donc à un ensemble bordé par une soixantaine de kilomètres de rives, dont une partie destinée à la batellerie. La thèse débute à une époque durant laquelle le transport fluvial se trouve confronté aux effets de la concurrence des chemins de fer. Il lui faudra plusieurs décennies pour s'adapter et revêtir une nouvelle fonction, à savoir celle quasi exclusive de pourvoyeuse de pondéreux. Cette conversion s'est opérée essentiellement à travers l'amélioration des infrastructures fluviales. La modernisation portuaire revêtait deux volets, à savoir l'amélioration de l'outillage en vue d'optimiser le conditionnement des marchandises, et celle appartenant à une vision plus globale de la fonction du port de Paris, voire de Paris lui-même. Paris port de mer appartient à cette dernière. On peut avancer l'idée d'une opposition entre un «port réel» et un port «mythique», à savoir une voie alternative visant à transformer la vocation portuaire de la capitale. Des tentatives de réconciliation entre les deux visions se manifestent à travers la création du port d’Ivry, des commissions entre 1911 et 1914 sur la modernisation de l'outillage portuaire. / The Port of Paris does not correspond to the traditional definition of the term. It should first be noted that this is a river port. The difficulty of defining the port of Paris stems from the fact that it consists of several types of installations: canals, ports at docks, ports on banks (straight wharves and pull ports) and therefore protean realities. Some authors prefer the term "ports of Paris" to emphasize its heterogeneous character. In the 19th century, we also talked about the "ports of Paris", that is to designate installations on the Seine, as opposed to canals. The port of Paris thus corresponds to an ensemble bordered by some sixty kilometers of shore, including a part intended for inland navigation This thesis begins at a time when river transport is confronted with the effects of competition from the railways. It will take several decades to adapt and take on a new function, namely the almost exclusive role of provider of weighty. This conversion was mainly achieved through the improvement of river infrastructures. Port modernization had two aspects: improving tooling to optimize the packaging of goods, and integrating a more global vision of the function of the port of Paris, and even of Paris itself. "Paris sea port" belongs to the latter. One can put forward the idea of an opposition between a "real port" and a "mythical" port, an alternative way of transforming the port's vocation to the capital. Attempts at reconciliation between these two visions are manifested through the creation of the port of Ivry, commissions between 1911 and 1914 on the modernization of port equipment.

The work in this thesis is separated into two parts. The first part deals with the load planning and sequencing problem for double-stack intermodal railcars, an operational problem found at many rail container terminals. In this problem, containers must be assigned to a platform on which the container will be loaded, and the loading order must be determined. These decisions are made with the objective of minimizing the costs associated with handling the containers, as well as minimizing the cost of containers left behind. The deterministic version of the problem can be cast as a shortest path problem on an ordered graph. This problem is challenging to solve because of the large size of the graph. We propose a two-stage heuristic based on the Iterative Deepening A* algorithm to compute solutions to the load planning and sequencing problem within a five-minute time budget. Next, we also illustrate how a Deep Q-learning algorithm can be used to heuristically solve the same problem.The second part of this thesis considers sequential models in deep learning. A recent strategy to circumvent the exploding and vanishing gradient problem in recurrent neural networks (RNNs) is to enforce recurrent weight matrices to be orthogonal or unitary. While this ensures stable dynamics during training, it comes at the cost of reduced expressivity due to the limited variety of orthogonal transformations. We propose a parameterization of RNNs, based on the Schur decomposition, that mitigates the exploding and vanishing gradient problem, while allowing for non-orthogonal recurrent weight matrices in the model. / Le travail de cette thèse est divisé en deux parties. La première partie traite du problème de planification et de séquencement des chargements de conteneurs sur des wagons, un problème opérationnel rencontré dans de nombreux terminaux ferroviaires intermodaux. Dans ce problème, les conteneurs doivent être affectés à une plate-forme sur laquelle un ou deux conteneurs seront chargés et l'ordre de chargement doit être déterminé. Ces décisions sont prises dans le but de minimiser les coûts associés à la manutention des conteneurs, ainsi que de minimiser le coût des conteneurs non chargés. La version déterministe du problème peut être formulé comme un problème de plus court chemin sur un graphe ordonné. Ce problème est difficile à résoudre en raison de la grande taille du graphe. Nous proposons une heuristique en deux étapes basée sur l'algorithme Iterative Deepening A* pour calculer des solutions au problème de planification et de séquencement de la charge dans un budget de cinq minutes. Ensuite, nous illustrons également comment un algorithme d'apprentissage Deep Q peut être utilisé pour résoudre heuristiquement le même problème. La deuxième partie de cette thèse examine les modèles séquentiels en apprentissage profond. Une stratégie récente pour contourner le problème de gradient qui explose et disparaît dans les réseaux de neurones récurrents (RNN) consiste à imposer des matrices de poids récurrentes orthogonales ou unitaires. Bien que cela assure une dynamique stable pendant l'entraînement, cela se fait au prix d'une expressivité réduite en raison de la variété limitée des transformations orthogonales. Nous proposons une paramétrisation des RNN, basée sur la décomposition de Schur, qui atténue les problèmes de gradient, tout en permettant des matrices de poids récurrentes non orthogonales dans le modèle.

Le transport fluvial de conteneurs constitue une activité économique importante qui suscite un intérêt grandissant de la part de scientifiques. Considéré comme durable et économique, le transport par barge a été identifié comme étant une alternative compétitive pour le transport de marchandises, en complément des modes traditionnels de transport, routier et ferroviaire. Néanmoins, les travaux de recherche en rapport avec la planification et le management du transport par barge, en particulier dans le contexte du transport intermodal, sont encore peu abondants. Le but de cette thèse est d’apporter une contribution dans ce domaine, par la proposition de modèles et de méthodes de planification et gestion avancées, dans le cadre d’un système d’aide à la décision pour le transport de conteneurs par barge développé pour accompagner les opérateurs de transport. La méthodologie proposée fait appel à des concepts et principes de gestion du revenu, des ressources et des services de transport pour la conception de plans de services réguliers avec horaires, au niveau tactique. Les opérateurs de transport peuvent ainsi offrir des plans de transport avec des services plus flexibles pour leurs clients, tout en assurant un meilleur niveau de fiabilité. Plus de demandes de transport pourront ainsi être satisfaites, avec globalement une plus grande satisfaction des chargeurs. Une originalité importante proposée par notre approche est l’utilisation de principes et techniques de gestion du revenu (segmentation du marché, classes tarifaires...) aussi bien au niveau opérationnel de la modélisation qu’au niveau tactique. Les problèmes d’optimisation sont formalisés sous forme de modèles de programmation linéaire mixte en nombres entiers (PLNE), implémentés et testés sous différentes configurations de réseaux de transport et différents scénarios de demandes, et ce pour chaque niveau de décision. Au niveau tactique, une nouvelle approche de résolution, combinant la recherche adaptative à voisinage large (ALNS) et la recherche taboue, est proposée pour résoudre des problèmes PLNE de grande taille. Une plateforme de simulation, qui intègre les niveaux tactique et opérationnel de prise de décision, est proposée pour la validation du système d’aide à la décision sous différentes configurations : différentes topologies du réseau physique, différents paramètres pour la gestion du revenu, différents degrés de précision caractérisant les prévisions de demande. Pour l’analyse des résultats numériques ainsi obtenus, plusieurs types d’indicateurs de performance sont proposés et utilisés. / Barge transportation is an important research topic that started to draw increasing scientific attention in the recent decade. Considered as sustainable, environment-friendly and economical, barge transportation has been identified as a competitive alternative for freight transportation, complementing the traditional road and rail modes. However, contributions related to barge transportation, especially in the context of intermodal transportation, are still scarce. The objective of this thesis is to contribute to fill this gap by proposing a reactive decision support system for freight intermodal barge transportation from the perspective of the carriers. The proposed system incorporates resource and revenue management concepts and principles to build the optimal set of scheduled services plans at the tactical level. Carriers may thus benefit from transportation plans offering increased flexibility and reliability. They could thus serve more demands and better satisfy customers. One novelty of the approach is the application of revenue management considerations (e.g., market segmentation and price differentiation) at both operational and tactical planning levels. The optimization problems are mathematically formalized and mixed integer linear programming (MILP) models are proposed, implemented and tested against various network settings and demand scenarios, for each decision level. At the tactical level, a new solution approach, combining adaptive large neighborhood search (ALNS) and Tabu search is designed to solve large scale MILP problems. An integrated simulation framework, including the tactical and the operational levels jointly, is proposed to validate the decision support system in different settings, in terms of physical network topology, revenue management parameters and accuracy degree of demand forecasts. To analyze the numerical results corresponding to the solutions of the optimization problems, several categories of performance indicators are proposed and used.

Thesis (MEng)--Stellenbosch University, 2013. / Please see accompanying Errata document to be viewed with original document. / ENGLISH ABSTRACT: The current housing backlog facing the informal residents of South Africa is daunting. With current research showing that the backlog is not shrinking fast enough, the stakeholders of the formal and informal housing sector are facing an immense challenge. Most houses constructed after 1994 utilised conventional brick and mortar construction, with alternative means of building homes taking up a negligible share in the total housing supply. The purpose of this study is to test the feasibility of container-based homes as an alternative to brick and mortar homes in South Africa’s low-cost housing supply according to the triple constraints of project management i.e. cost, time and quality. Social acceptance and environmental sustainability are also analysed as two secondary parameters that will influence container-based projects. These parameters form the basis of the three pillars of sustainability, i.e. economic, societal and environmental parameters, which indicates the feasibility of a new design implementation. Two test cases for the feasibility study were designed. The first case considers a modular single-storey residential home, equivalent to standard “Breaking New Ground” housing solutions. The second test case considers a multi-storey, medium-density residential building, capable of housing multiple families .The test cases represent possible container-based solutions, with traditional brick and mortar construction (single and multi-storey) acting as the control solution. The three sustainability parameters act as benchmarks of each solutions’ feasibility, with the control solution acting as the counter-performance example. The comparison of the economic parameter relies on the cost of each design case, its construction time and the quality of the end-product. The bills of quantities were measured against a conventional building type, and it was found that a single-storey solution will prove more costly than a small brick and mortar home. However, the multi-storey solution proves to be feasible when compared to a concrete three-storey structure. Regarding time, the construction of an Intermodal Steel Building Unit (ISBU) home is up to 3 times faster compared to a conventional house. The end-product quality will depend on the quality system used by the contractor and its correct implementation; thus it is not an important dividing factor when comparing conventional versus Alternative Building Technology (ABT) systems. The societal parameter of an ISBU solution rests on its acceptance by the beneficiaries. Traditionally, resistance has met ABT home implementation, as stakeholders consider them as inferior products. A comprehensive survey was carried out in an informal settlement to test this statement. The results show that the majority of beneficiaries prefer conventional homes, unless the ABT home resembles its conventional counterpart. The environmental sustainability of a new product relies primarily on the carbon footprint of the materials and methods used. This was tested by comparing the impact of an ISBU solution with a conventional solution. The “upcycling” (as opposed to recycling) of used containers provides a large environmental benefit when comparing it to newly constructed brick for conventional homes, and thus the impact is lower. The findings of the study show that a single-storey solution utilising containers proves ineffective, as it is more expensive per square meter than a conventional home. However, a multi-storey container solution is feasible, as it is lower in cost (than comparative conventional solutions), faster to construct, allows for higher density expansion of settlements and is more environmentally friendly. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die enorme behuisingsagterstand van informele nedersetters in Suid-Afrika skep 'n geweldige uitdaging vir die rolspelers in die formele behuisingsektor. Huidige navorsing toon dat hierdie agterstand nie vinnig genoeg verminder nie, en baie mense verkeer in nood. Die meerderheid van huise wat opgerig is sedert 1994 maak gebruik van konvensionele baksteen en sement konstruksie, terwyl alternatiewe maniere van konstruksie 'n nietige aandeel het. Die doel van hierdie studie is om die bruikbaarheid van skeepshouer-gebaseerde huise te bepaal in teenstelling met konvensionele baksteen en sement huise, spesifiek vir die lae-koste behuisingsgeval in Suid-Afrika. Dit word uitgevoer volgens die "drietallige beperking" beginsel van projekbestuur, naamlik koste, tyd en kwaliteit parameters. Addisioneel word die sosiale aanvaarbaarheid sowel as die omgewingsvriendelikheid van die konsep getoets teen konvensionele maniere van konstruksie. Hierdie parameters vorm saam die “drie pilare van volhoubaarheid”, wat betrekking het tot ekonomiese-, sosiale- en omgewings-aspekte. Twee toetsgevalle is ontwerp volgens argitektoniese en tegniese standaarde sowel as gemeenskap benodigdhede. Die eerste geval is ontwerp as 'n enkel-verdieping huis, met behulp van modulêre skeepshouers. Die tweede geval is 'n meertallige-verdieping, medium-digtheid residensiële gebou wat verskeie families kan huisves. Die toetsgevalle modelleer verskeie skeepshouer oplossings, terwyl konvensionele konstruksie oplossings dien as beheer gevalle. Elke geval word volgens die drie volhoubaarheids beginsels getoets, met die beheer gevalle wat dien as die teen-prestasie voorbeelde. Die vergelyking van die ekonomiese parameter berus op die koste van elke ontwerp, sy konstruksietyd en die eindproduk kwaliteit. Die lys van hoeveelhede is gemeet teen dié van ʼn konvensionele huis, en daar is bevind dat die enkelverdieping skeepshouer-geval veel duurder sal wees. Die meertallige-verdieping geval aan die ander kant, maak gebruik van baie kostebesparings metodes, en lyk uitvoerbaar. Die tyd-aspek wys dat die konstruksie m.b.v. “Intermodal Steel Building Units” (ISBUs) tot en met 3 keer vinniger te wees teenoor ʼn konvensionele huis. Die eindproduk kwaliteit hang af van die tipe kwaliteit stelsel wat die kontrakteur gebruik, sowel as die korrekte toepassing van hierdie stelsel; dus is dit nie ʼn skeidende faktor tussen alternatiewe en konvensionele boumetodes nie. Die gemeenskaplike aspek van die gebruik van alternatiewe konstruksie berus op die aanvaarding van die huisbewoners. Gemeenskappe het tradisioneel nie ʼn hoë dunk van Alternatiewe Bou-Tegnologie (ABT) behuising nie, aangesien hulle dit as swak kwaliteit bestempel. Om hierdie stelling te toets is ʼn opname uitgevoer in ʼn informele nedersetting. Die resultate wys dat die meerderheid inwoners die konvensionele opsie verkies. Daar is wel bevind dat die inwoners ʼn ISBU huis sal oorweeg indien dit ʼn visuele ooreenkoms toon met ʼn konvensionele huis. Die omgewingsvolhoubaarheid van ʼn nuwe produk berus hoofsaaklik op die koolstof-voetspoor van die materiale en boumetodes wat gebruik is. Hierdie aspek is getoets deur ʼn ISBU oplossing se omgewings-impak te meet teen dié van ʼn konvensionele huis. Die “upcycling” voordeel wat skeepshouers gebruik gee ʼn groot voordeel teenoor die konstruksie van konvensionele huise, siende dat min nuwe materiale gebruik word. Dus is die totale omgewings impak laer as die van ʼn konvensionele huis. Die bevindinge van die navorsing wys dat ʼn enkelverdieping ISBU oplossing onprakties is in terme van koste per vierkante meter, aangesien dit veel duurder as ʼn konvensionele metode is. Die meertallige-verdieping geval is wel uitvoerbaar, aangesien dit ʼn laer koste tot gevolg het, vinniger gebou word, hoër-digtheid behuising bevorder en meer omgewings-vriendelik is.