Le 21/10/2021 par Marina VINOT :

Description du sujet :

Autrefois largement rependue en France, la consigne des bouteilles en verre a été abandonnée au moment du boom des emballages en plastique à usage unique. Un emballage consigné est un emballage dont l'utilisateur paie une certaine somme d'argent, en plus du prix du produit, au moment de l'achat de ce dernier. Cet argent est restitué lorsque l'emballage est rendu. Aujourd'hui plusieurs projets régionaux, dont un en Rhône-Alpes notamment, vont dans le sens du courant vers la réduction des déchets et la consommation locale revendiquées par de plus en plus de citoyens écoresponsables. Ces projets cherchent à mettre en place un réseau complet de collecte, lavage, livraison de bouteilles consignées. La mise en place d'un tel réseau, à l'échelle régionale, soulève un certain nombre de questions :

• Au niveau tactique et stratégique, sur configuration du réseau : comment dimensionner et localiser les points de collecte, les points de massification des bouteilles collectées, les centres de lavage pour un maillage optimal ? Comment assurer que le réseau restera optimal si la demande évolue ?
• Au niveau opérationnel, sur l'organisation des tournées (pickup and delivery) et le conditionnement des lots de bouteilles : à quelle fréquence organiser les tournées compte tenu des contraintes de stockage fortes des points de collecte, quel type de véhicules utiliser, choix du type de conditionnent en boucle fermée ou non, détection et gestion des bouteilles endommagées ou mal lavées.

Ce sujet de recherche fait suite à plusieurs études menés au laboratoire DISP depuis 2019 sur la problématique de l'optimisation d'un réseau logistique de contenants réutilisables. Ces travaux ont abouti à la formalisation de modèles mathématiques pour la résolution des problèmes de localisation d'entrepôt et de construction des tournées de collecte grâce à la Programmation Linéaire en Nombre Entiers (PLNE) et la Programmation Par Contraintes (PPC). Un article de journal est en cours de révision mineure. Les méthodes de résolution exactes employées montrent cependant leurs limites avec l'augmentation du nombre de points de collecte.

Le travail de recherche proposé dans le cadre d'un stage de master vise à :

• Reprendre la modélisation existante puis concevoir et implémenter une ou plusieurs nouvelles approches de résolution, permettant de résoudre des instances de taille réelle dans un temps raisonnable. Plusieurs pistes pourront être explorées (ex : en séparant les points de collecte en clusters, et/ou en adoptant une approche d'optimisation en plusieurs phases, et/ou en construisant la solution par exploration du voisinage, etc.), notamment à l?issue d?une revue de littérature approfondie.
• Étendre le modèle existant pour intégrer la prise de décision de faire ou faire faire une partie de la collecte par des acteurs externes, d?autant plus pertinente avec l?augmentation du nombre de points de collecte dans le réseau. D'autres extensions pourront être explorées (augmentation de la flotte de véhicule, diversification des types de bouteilles collectées, etc.).

Le travail sera réalisé en collaboration avec l'association Rebooteille, localisée à Lyon, qui travaille sur la mise en place d?une filière complète de consigne de bouteilles en verre sur la région Lyonnaise.

Programme de travail proposé :

1. Étude de l'existant :

• Analyse de la littérature scientifique sur les problèmes de configuration de réseaux logistiques et sur les tournées de véhicules (VRP, LRP, IRP, etc.) mais aussi sur les méthodes de résolutions employés pour ces problèmes ;
• Analyse des travaux réalisés au laboratoire DISP sur la collecte de bouteilles en verres.

2. Formalisation d'une approche heuristique pour accélérer la résolution :

• Conception d'un ou plusieurs algorithmes ;
• Implémentation de l'heuristique ;
• Comparaison avec les résultats obtenus par l'approche exacte.

3. Extension du modèle avec la décision de faire ou faire faire :

• Formulation d'hypothèses et enrichissement du modèle pour intégrer cette décision ;
• Récolte des données auprès du partenaire ;
• Conception d'un plan de test, réalisation des expérimentations ;
• Analyse des résultats.

4. Rédaction d'un rapport, au format article scientifique, présentant l'ensemble du travail effectué.

Pré requis : Compétences en recherche opérationnelle et optimisation mathématique / Développement informatique

Laboratoire d'accueil :

Laboratoire DISP, INSA de Lyon, Campus LyonTech La Doua, bât. Léonard de Vinci, 21 av. Jean Capelle, 69621 Villeurbanne www.disp-lab.fr - disp@insa-lyon.fr

Responsables du stage :

Lorraine TRILLING, Tel. +33 (0)4 72 43 70 99 ? Mail : lorraine.trilling@insa-lyon.fr
Marina VINOT, Tel. +33(0)4 72 43 71 23 ? Mail : marina.vinot@insa-lyon.fr

Pour candidater, merci de joindre votre CV,  une lettre de motivation et si possible vos relevés de notes du M1, aux deux responsables du stage.
Date limite de candidature : 30 Novembre 2021