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Accueil > Thèses et HDR > Thèses en 2015

28/04/2015 : Karla QUINTERO

publié le , mis à jour le

Karla QUINTERO soutient sa thèse le 28 avril 2015 - 14h30 - Amphi Réné Char (Bât. Les Humanités) - INSA Lyon

Titre :

Optimisation d’alignements d’un réseau de pipelines basée sur les algèbres tropicales et les approches génétiques

Jury :

  • Rapporteurs  : ALLA Hassane ; LAHAYE Sébastien
  • Directeurs de thèse : NIEL Eric ; AGUILAR José
  • Examinateurs  : CARDILLO Juan ; JEANNIN Philippe ; RIOS Addison ; SUBIAS Audine

Résumé :

Cette thèse porte sur l’optimisation d’opérations dans un terminal maritime pétrolier en vue d’assister les opérateurs de supervision. L’objectif est de fournir des solutions candidates pour la sélection d’alignements (chemins) de pipelines et pour l’ordonnancement d’opérations de transfert de pétrole et de maintenance de vannes. La principale difficulté de ce travail est la gestion d’un réseau à ressources limitées et conflictuelles. La prise de décision doit être réalisée en fonction des disponibilités des dispositifs, de la capacité opérative du réseau, d’aspects financiers (pénalités) liés au service, et d’activités de maintenance planifiées au préalable.

L’optimisation est abordée par des approches tropicales du fait que ces techniques appréhendent de manière concise et intuitive les phénomènes de synchronisation. Les propositions développées ici commencent par des modèles d’optimisation algébriques mono-objectif et se complexifient, lors de l’intégration de nouvelles variabilités, jusqu’à la proposition de modèles d’optimisation multi-objectif hybrides par approches d’intelligence artificielle et algébriques. Dans un premier temps, un modèle d’optimisation mono-objectif est proposé en algèbre (max,+) pour minimiser les pénalités, intégrant des phénomènes de nature différente dans une contrainte générique unique. Ce modèle est non linéaire, considère des alignements définis au préalable, et sa validation est réalisée à l’aide du logiciel d’optimisation LINGO.

Dans un deuxième temps, la linéarisation est résolue par une priorisation des opérations en conflit. Dans ce contexte, deux critères de linéarisation sont considérés : le premier concernant les pénalités potentielles pour les clients, et le deuxième concernant la criticité des opérations. Le modèle (max,+) non linéaire minimisant les pénalités est étendu pour la prise en compte de la recherche d’alignements et de la minimisation des retards des opérations de maintenance. Pour appréhender la dimension multi-objectif, une approche hybride d’algorithmes génétiques et des systèmes (max,+) linéaires est ensuite discutée. Enfin, dans un cadre plus formel, un nouveau produit synchrone exploitant les phénomènes de parallélisme au plus tôt est défini pour des automates tropicaux pour minimiser le makespan.

Les propositions sont validées par des données industrielles recueillies auprès de l’entreprise pétrolière
PDVSA et du fournisseur de solutions de supervision Thales Group. Les principales contributions à la recherche relèvent de la considération des approches tropicales dans la résolution de la problématique d’optimisation conduisant à des modèles concis et potentiellement linéaires, la proposition d’une approche hybride d’algorithmes génétiques et systèmes (max,+) linéaires exploitant les avantages de recherche distribuée des approches de l’intelligence artificielle avec les modèles concis issus de l’algèbre (max,+), et de la définition d’un nouveau produit synchrone d’automates tropicaux par une exploitation des phénomènes de parallélisme pour un comportement au plus tôt.



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