Distributed Heuristic-Based Optimization of the Containers stacking problem in a port
Optimisation Heuristique Distribuée du Problème de Stockage de Conteneurs dans un Port
Résumé
Container terminals are essential intermodal interfaces in the global transportation network. Efficient container handling at terminals is of vital importance for the reduction of transportation costs as well as the determination of shipping schedules. In this thesis report, we propose a distributed solving approach through the development of a distributed Heuristic-Optimization model denoted COSAH COntainer Stacking via multi-Agent approach and Heuristic method that allows to simulate, solve and optimize the amount of storage space for handling container departures and arrivals within a fluvial or maritime port. COSAH allows to minimize the expected total number of rehandles while respecting spatio-temporal constraints. Performances of COSAH are then evaluated based on random-generated instances, as well as on instances extracted from a real-world case study : the port of Radès. Indeed, we conducted an experimental study implementing and comparing COSAH to the associated centralized version based on non informed-search algorithm and an informed-search algorithm. The obtained results, presented and illustrated, evince the efficiency of COSAH in particular, and of a distributed heuristic-optimization method combining two concepts: Agent and Heuristic, in general.
Les terminaux à conteneurs constituent des interfaces inter-modales essentielles pour le réseau de transport mondial. Une manutention efficace des conteneurs dans des terminaux est d'une importance cruciale pour la réduction des coûts de transport et la détermination des plans d'embarquement. Dans ce rapport de thèse, nous proposons principalement une approche de résolution distribuée à travers la description d'un modèle d'optimisation heuristique distribuée baptisé COSAH COntainer Stacking via multi-Agent approach and Heuristic methodqui permet de simuler, résoudre et optimiser l'espace de stockage disponible pour manier les départs et les arrivées des conteneurs dans un port fluvial ou maritime. Autrement dit, COSAH permet de minimiser le nombre total de mouvements parasites tout en respectant des contraintes dynamiques d'espace et de temps. Les performances de COSAH sont ensuite évaluées sur des instances générées aléatoirement, ainsi que des instances extraites de la réalité d'un port maritime tunisien : le port de Radès. En effet, nous avons procédé à une étude expérimentale implémentant et comparant COSAH à la version centralisée associée, toutes deux basées sur un algorithme de recherche non informée et un algorithme de recherche informée. Les résultats obtenus, présentés et illustrés, montrent l'efficacité de COSAH en particulier, et d'une méthode d'optimisation heuristique distribuée alliant les deux concepts : Agent et Heuristique, en général.