Optimization models and methods for real-time transportation planning in forestry

Lors du transport du bois de la forêt vers les usines, de nombreux événements imprévus peuvent se produire, événements qui perturbent les trajets prévus (par exemple, en raison des conditions météo, des feux de forêt, de la présence de nouveaux chargements, etc.). Lorsque de tels événements ne sont connus que durant un trajet, le camion qui accomplit ce trajet doit être détourné vers un chemin alternatif. En l’absence d’informations sur un tel chemin, le chauffeur du camion est susceptible de choisir un chemin alternatif inutilement long ou pire, qui est lui-même "fermé" suite à un événement imprévu. Il est donc essentiel de fournir aux chauffeurs des informations en temps réel, en particulier des suggestions de chemins alternatifs lorsqu’une route prévue s’avère impraticable. Les possibilités de recours en cas d’imprévus dépendent des caractéristiques de la chaîne logistique étudiée comme la présence de camions auto-chargeurs et la politique de gestion du transport. Nous présentons trois articles traitant de contextes d’application différents ainsi que des modèles et des méthodes de résolution adaptés à chacun des contextes. Dans le premier article, les chauffeurs de camion disposent de l’ensemble du plan hebdomadaire de la semaine en cours. Dans ce contexte, tous les efforts doivent être faits pour minimiser les changements apportés au plan initial. Bien que la flotte de camions soit homogène, il y a un ordre de priorité des chauffeurs. Les plus prioritaires obtiennent les volumes de travail les plus importants. Minimiser les changements dans leurs plans est également une priorité. Étant donné que les conséquences des événements imprévus sur le plan de transport sont essentiellement des annulations et/ou des retards de certains voyages, l’approche proposée traite d’abord l’annulation et le retard d’un seul voyage, puis elle est généralisée pour traiter des événements plus complexes. Dans cette ap- proche, nous essayons de re-planifier les voyages impactés durant la même semaine de telle sorte qu’une chargeuse soit libre au moment de l’arrivée du camion à la fois au site forestier et à l’usine. De cette façon, les voyages des autres camions ne seront pas mo- difiés. Cette approche fournit aux répartiteurs des plans alternatifs en quelques secondes. De meilleures solutions pourraient être obtenues si le répartiteur était autorisé à apporter plus de modifications au plan initial. Dans le second article, nous considérons un contexte où un seul voyage à la fois est communiqué aux chauffeurs. Le répartiteur attend jusqu’à ce que le chauffeur termine son voyage avant de lui révéler le prochain voyage. Ce contexte est plus souple et offre plus de possibilités de recours en cas d’imprévus. En plus, le problème hebdomadaire peut être divisé en des problèmes quotidiens, puisque la demande est quotidienne et les usines sont ouvertes pendant des périodes limitées durant la journée. Nous utilisons un modèle de programmation mathématique basé sur un réseau espace-temps pour réagir aux perturbations. Bien que ces dernières puissent avoir des effets différents sur le plan de transport initial, une caractéristique clé du modèle proposé est qu’il reste valable pour traiter tous les imprévus, quelle que soit leur nature. En effet, l’impact de ces événements est capturé dans le réseau espace-temps et dans les paramètres d’entrée plutôt que dans le modèle lui-même. Le modèle est résolu pour la journée en cours chaque fois qu’un événement imprévu est révélé. Dans le dernier article, la flotte de camions est hétérogène, comprenant des camions avec des chargeuses à bord. La configuration des routes de ces camions est différente de celle des camions réguliers, car ils ne doivent pas être synchronisés avec les chargeuses. Nous utilisons un modèle mathématique où les colonnes peuvent être facilement et naturellement interprétées comme des itinéraires de camions. Nous résolvons ce modèle en utilisant la génération de colonnes. Dans un premier temps, nous relaxons l’intégralité des variables de décision et nous considérons seulement un sous-ensemble des itinéraires réalisables. Les itinéraires avec un potentiel d’amélioration de la solution courante sont ajoutés au modèle de manière itérative. Un réseau espace-temps est utilisé à la fois pour représenter les impacts des événements imprévus et pour générer ces itinéraires. La solution obtenue est généralement fractionnaire et un algorithme de branch-and-price est utilisé pour trouver des solutions entières. Plusieurs scénarios de perturbation ont été développés pour tester l’approche proposée sur des études de cas provenant de l’industrie forestière canadienne et les résultats numériques sont présentés pour les trois contextes.

L’épave du Machault, 1760 : entre tradition et innovation.

Cette étude s’intéresse à l’industrie de la construction navale pour le milieu du XVIIIe siècle en France dans la région de Bayonne. L’objectif est de documenter la relation qu’entretiennent les pratiques de construction traditionnelles et innovatrices à cette période. L’architecture de la frégate le Machault est au cœur de cette analyse. Construit en 1757 à Bayonne et perdu en 1760, le Machault a été fouillé, documenté et parallèlement récupéré par les archéologues de Parcs Canada entre 1969 et 1972 à Ristigouche dans la baie des Chaleurs, Québec. Cette étude constitue la première analyse architecturale approfondie menée sur ces vestiges. L’analyse est réalisée en trois temps qui correspondent aux trois grandes étapes de la chaine opératoire de la construction du navire. Tout d’abord, il est question d’aborder l’aspect de la foresterie afin de saisir la nature de la ressource forestière mobilisée pour la construction de la frégate. Ensuite, ce mémoire se penche sur la conception architecturale des navires qui renvoie à un aspect plus théorique, car il relève de la façon dont les formes du navire ont été « pensées ». Enfin, la charpenterie est abordée afin de saisir la séquence d’assemblage du navire. Ensemble, ces trois grands aspects dressent un portrait général de la construction navale pour la région de Bayonne au milieu du XVIIIe siècle.

L’épave du Machault, 1760 : entre tradition et innovation

Cette étude s’intéresse à l’industrie de la construction navale pour le milieu du XVIIIe siècle en France dans la région de Bayonne. L’objectif est de documenter la relation qu’entretiennent les pratiques de construction traditionnelles et innovatrices à cette période. L’architecture de la frégate le Machault est au cœur de cette analyse. Construit en 1757 à Bayonne et perdu en 1760, le Machault a été fouillé, documenté et parallèlement récupéré par les archéologues de Parcs Canada entre 1969 et 1972 à Ristigouche dans la baie des Chaleurs, Québec. Cette étude constitue la première analyse architecturale approfondie menée sur ces vestiges. L’analyse est réalisée en trois temps qui correspondent aux trois grandes étapes de la chaine opératoire de la construction du navire. Tout d’abord, il est question d’aborder l’aspect de la foresterie afin de saisir la nature de la ressource forestière mobilisée pour la construction de la frégate. Ensuite, ce mémoire se penche sur la conception architecturale des navires qui renvoie à un aspect plus théorique, car il relève de la façon dont les formes du navire ont été « pensées ». Enfin, la charpenterie est abordée afin de saisir la séquence d’assemblage du navire. Ensemble, ces trois grands aspects dressent un portrait général de la construction navale pour la région de Bayonne au milieu du XVIIIe siècle.

Dynamique holocène de la végétation et des feux d’un paysage contemporain dominé par des espèces de début de succession au sein de la Pessière à mousses de l’Ouest du Québec

Dans le contexte d’études visant à établir des liens entre les paysages forestiers naturels actuels et la façon dont ils se sont transformés au cours de l’Holocène (variabilité naturelle), il est important de définir des stratégies sylvicoles qui répondent aux critères de la mise en place de l’aménagement écosystémique. Au sein du domaine bioclimatique de la pessière à mousses de l’Ouest du Québec, certains paysages forestiers sont aujourd’hui caractérisés par de vastes peuplements de début de succession dominés par le peuplier faux-tremble et le pin gris. Les objectifs de cette étude étaient 1) de reconstituer l’histoire postglaciaire de la végétation et des feux d’un secteur dominé par de tels peuplements, et 2) de préciser leur variabilité naturelle plurimillénaire. À cette fin, les paysages forestiers d’un territoire couvrant une superficie de 4000 km2 dans la région de la plaine du lac Matagami ont d’abord été caractérisés. Dans un deuxième temps, l’histoire de la végétation et des feux a été reconstituée à l’aide de l’analyse pollinique et anthracologique de deux tourbières. Les lieux de prélèvement des sédiments ont été choisis en fonction d’obtenir un enregistrement local et extra-local de l’histoire des forêts jouxtant chacune des tourbières. Les résultats montrent que la majeure partie de l’Holocène (7000 à 1000 ans A.A.) a été caractérisée des feux peu fréquents qui ont permis le maintien de paysages dominés par la pessière noire à sapin baumier. Au cours des 1000 dernières années, des feux plus fréquents et sans doute plus sévères et de plus grandes étendues ont provoqué une diminution de l’abondance du sapin et une augmentation des espèces de début de succession. Les feux du dernier millénaire seraient ainsi à l’origine des actuels peuplements de début de succession qui se maintiendraient selon une dynamique de récurrence.