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Fiche détaillée Thèses
Université d'Angers (19/05/2010), Eric Pinson (Dir.)
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Couplage Planification et Ordonnancement: Approche hiérarchique et décomposition
Olivier Guyon1, 2, 3

Cette thèse -spécialisée en Recherche Opérationnelle- traite de l'intégration, dans le processus décisionnel industriel, de deux facteurs-clés: la planification des ressources humaines et l'ordonnancement de la production. Un premier cas de ce genre de problématiques est tout d'abord étudié. Deux bornes inférieures obtenues par relaxation lagrangienne et deux méthodes de résolution exacte par décomposition et génération de coupes sont présentées. Si la première approche relève d'une technique connue de la littérature (décomposition de Benders), la seconde se veut plus spécifique. Une technique de génération de coupes énergétiques valides, applicable en préprocess de toute méthode de résolution, est également proposée. La seconde partie traite d'un autre cas particulier, déjà évoqué dans la littérature, de la problématique générale. Ces travaux prolongent ceux effectués lors de la première étude dans le sens où le problème traité est intrinsèquement plus complexe et le but avoué est d'expérimenter les techniques de décomposition et génération de coupes, a priori efficaces, sur une autre problématique. Une technique de génération d'inégalités valides, applicable elle aussi en préprocess de toute méthode de résolution, est tout d'abord mise en place. Deux méthodes de résolution exacte sont ensuite développées. La première est analogue à la technique spécifique de décomposition décrite auparavant. La seconde, plus novatrice, exploite la décomposition intuitive de la problématique et la génération de coupes dédiées dans un cadre où les solutions à valider sont construites via une approche arborescente de type Procédure de Séparation et Evaluation Séquentielle.
1 :  LISA - Laboratoire d'Ingéniérie des Systèmes Automatisés
2 :  IMA - Institut de Mathématiques Appliquées
3 :  École nationale supérieure des Mines de Nantes
Planification de personnel – Ordonnancement de production – Sac à dos multi-choix multidimensionnel – Job-shop – Relaxation lagrangienne – Décomposition de Benders – Décomposition et génération de coupes – Branch and Cut – Raisonnement énergétique – Feasibility Pump – Probing

This thesis, specialized in Operational Research, investigates the integration of the employee timetabling and production scheduling problems. In the first part of the document, we consider a specific case of this class of integrated problems. Two Lagrangean lower bounds and two exact methods based on the splitting of the problem and a cut generation process are defined. If the first exact approach is well-known (Benders decomposition), the second two-stage exact method is more specific and exploits several concepts of the Operational Research (Flow theory, Knapsack problems, Feasibility Pump, Energetic Reasoning, ...) The second part of this work deals with an integrated employee timetabling and production scheduling problem which has already been considered in literature. Instead of using a hierarchical approach as in the current practice, we also integrate here the two decision stages and propose two exact methods for solving the resulting problem. The former is similar to the specific two-stage exact approach proposed in our first work. The latter is based on a Branch-And-Cut process.