The synchronization of shared mobility flows in urban environments

Avec l’augmentation progressive de la population dans les grandes villes, comme Paris, nous prevoyons d’ici 2050 une augmentation de 50% du trafic routier. En considerant les embouteillages et la pollution que cette augmentation va generer, on voit clairement la necessite de nouveaux systeme de mobilite plus durables, comme le covoiturage, ou plus generalement toute la mobilite partagee. En parlant de mobilite partagee, ce n’est pas seulement le partage de trajets de personnes qui ont le meme itineraire au meme temps, elle inclut aussi les marchandises.Cette these aborde le defi de la synchronisation des flux de passagers et de marchandises dans les systemes de mobilite urbaine et elle vis a developper des methodes d’optimisation pour que cette synchronisation dans la mobilite partagee soit faisable. Plus precisement, elle aborde les questions de recherche suivantes:*Q1: Quelles sont les variantes des systemes de mobilite partagee et comment les optimiser?*Q2: Comment synchroniser les deplacements de personnes et quels gains cette synchronisation peut-elle generer?*Q3: Comment combiner les flux de passagers et de fret et quels sont les avantages attendus?*Q4: Quels sont les effets de l'incertitude sur la planification et l'exploitation de systemes de mobilite partagee?Dans un premier temps, nous etudions les differentes variantes des systemes de mobilite partagee et nous les classifions en fonction de leurs modeles, caracteristiques, approches de resolution et contexte d'application. En se basant sur cette revue de litterature, nous identifions deux problemes de mobilite partages, que nous considerons en details dans cette these et nous developpons des methodes d'optimisation pour les resoudre.Pour synchroniser les flux de passagers, nous etudions un modele de covoiturage en utilisant les vehicules autonomes, personnels et partages, et des points de rencontre ou la synchronisation entre passagers peut avoir lieu. Pour cela, une methode heuristique en deux phases est proposee et une etude de cas sur la ville de New York est presentee.Ensuite, nous developpons un modele d’optimisation qui combine les flux de passagers et de marchandises dans une region urbaine. Le but de ce modele est d’utiliser les capacites disponibles sur une ligne de transport fixe pour transporter les passagers et des robots transportant des petits colis a leurs destinations finales en considerant que la demande de passagers est stochastique. Les resultats obtenus montrent que les solutions proposees par ces deux modeles peuvent conduire a une meilleure utilisation des systemes de transport dans les regions urbaines.