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Université de Grenoble
THÈSE
Pour obtenir le grade de
DOCTEUR
Spécialité :GénieÉlectrique
Arrêté ministérial :
Présentée par
GhaithWarkozek
Thèse dirigée parMFrédéricWURTZ
et codirigée parMStéphanePLOIX
préparée au sein Laboratoire de Génie Électrique de Grenoble
(G2eLab)
etdeÉlectronique,Électrotechnique,AutomatiqueetTraitementduSi-
gnal
Génération automatique de pro-
blèmes d’optimisations pour la
conception et la gestion des ré-
seaux électriques des bâtiments
intelligents multi-sources multi-
charges
Thèse soutenue publiquement le07/09/2011,
devant le jury composé de :
Mme,MireilleJacomino
Professeur à l’université de Grenoble, Présidente
M,HubertPiquet
Professeur à l’université de Toulouse, Rapporteur
M,PascalBerruet
Maître de conférence à l’université de Bretagne-Sud, Rapporteur
M,JeanJacquesRoux
Professeur à INSA de Lyon, Examinateur
M,FrédéricWurtz
Directeur de recherche à l’INP Grenoble (G2ELab), Directeur de thèse
M,StéphanePloix
Professeur à l’INP Grenoble (GSCOP), Co-Directeur de thèse
tel-00625784, version 1 - 22 Sep 2011tel-00625784, version 1 - 22 Sep 2011mon
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.
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.
.
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.
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de
.
.
.
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31
1.2
.
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.
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.

.
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.
.
.
.
.
.
.
36
.
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.
.
.
36
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.
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.
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.
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.
.
.
.
.
.
2.2
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.
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.
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.
1.3.1
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.
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.
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.
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.
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.
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.
.
.
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.
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gestion
.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
.
.
.
.
.
3
.
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.
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.
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.
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.
tion
19
3.1
1.5.2
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.
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t
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.
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.
gestion
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3.2
.
d'optimisa
.
considérés
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
19
.
1.6
de
Positionnement
T
tel-00625784, version 1 - 22 Sep 2011du
.
.
T
.
AB
.
L
.
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:
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5.2.3
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.
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.
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.
.
.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
.
.
.
.
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.
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.
.
.
.
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.
5.2
.
(nivea
.
.
.
58
.
.
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.
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.
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.
F
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.
.
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.
.
.
.
.
.
.
66
.
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.
.
.
5.3
.
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.
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.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
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.
.
.
.
.
.
3
5.3.2-1
9
OP
3.4
.
Conclusion
.
.
.
.
.
.
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.
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.
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.
.
.
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.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
42
5.2.2
4
V
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ojection
.
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.
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.
différents
.
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.
onnements
.
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.
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43
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4.1
.
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.
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.
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.
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t
de
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des
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L
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5.3.1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
68
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
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.
jecteurs
.
v
.
-
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
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.
:
44
OP-XML
4.2
OP-
Définition
.
d
.
e
.
l
.
'ingénierie
.
dirigée
.
p
.
ar
5.4
les
tion
modèles
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IDM
a
.
ti
.
un
.
tion
.
.
.
.
.
76
44
.
4.3
.
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.
apt
.
a
.
tion
.
des
.
concepts
.
issus
.
de
Conclusions
l
I
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83
a
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.
contexte
58
du
Le

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PI
47
OP-XML
4.4
u
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.
ojection
.
des
.
pr
.
oblèmes
.
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.
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.
pr
5.2.1
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P
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.
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.
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.
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.
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.
modèles
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
61
.
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4.4.1
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
63
.
T
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.
.
.
.
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.
.
.
.
.
.
.
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.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
5.2.5
.
aquetage
.
v
51
p
4.4.2
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T
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utilisée
.
dans
.
le
.
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67
x
Les
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.
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.
P
.
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.
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.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
53
.
4.5
.
Grandes
.
lignes
.
de
.
l
.
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.
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.
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généra
La
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.
de
.
pr
.
oblèmes
.
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.
tion
.
appliqués
.
a
.
u
.
context
.
e
.
du
5.3.2

tation
timent
.
in-
.
telligent
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
71
.
P
.
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.
Pro
.
PIM
.
-XML
.
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.
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.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
71
.
P
53
CPLEX
4.6
Pro
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PIM
.
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.
CPLEX
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
75
.
Exemple
.
a
.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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marc
iqu
.
es
7.6.2-2
d
.
ans
yp
le
.

double
timent
.
87
.
7.1
tarif
Principe
.
de
.
dimensionnement
ces
de
la
systèmes
.

mo
timent
.
.
électriques
.
PIM
.
.
.
.
.
.
.
du
.
e
.
.
.
.
89
.
7.2
105
Méthodes
solaires
de
du
dimensionnement
OP-XML
des
112
sour
ts
ces
systèmes
électri
aramétrique
que
sour
s
.
.
.
.
.
.
.
.
119
.
.
.
.
90
.
7.2.1
e
Con
de
texte
.
global
coût
.
.
.
.
.
coût
.
.
.
.
.
othèse
.
.
.
.
.
7.6.3-1
.
usagers
.
.
.
.
.
.
.
.
.
d'h
.
a
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
gestion
.
le
.
m
.
.
.
.
.
.
.
es
.
)
.
.
90
102
7.2.2
c
Métho
les
de
météorologique
énergétique/éco
.
n
.
o
.
mique
.
utilisée
.
.
.
.
7.5.2-2
.
mo
.
d'énergie
.
q
.
PIM
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Ajoût
.
de
.
PIM
.
7.5.2-4
90
c
7.3
au
Difficul
.
tés
.
liées
P
à
de
la
our
résol
epteur
ution
âtiment
de
Étude
pr
pr
oblèmes
dimensionnement
de
.
dimensionne-
.
ment
.
de
.
s
.
o
.
ur
.
ces
.
.
.
.
.
.
Impact
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
119
.
données
.
an
.
yp
.
yp
.
HSEM
.
.
.
ariation
.
systèmes
.
.
.
.
.
.
.
12
.
ariation
.
système
.
k
.
.
.
.
.
124
.
l'h
.
le
.
d'usagers
.
.
.
.
91
.
7.3.1
.
Complexité
d'h
des
éciques
données
v
nécessaires
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7.6.3-2
.
o
.
sp
.
ec
.
7.7
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
91
.
7.3.2
oblèmes
Nécessité
des
d'outils
d
de
timent
résolution
dimensi
a
nt
p
.
proprié
.
s
.
.
.
.
.
.
.
.
typ
.
de
.
dèles
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7.5.2-1
.
des
.
harges
.
et
.
donn
.
es
.
au
94
OP-XML
7.4
.
Capit
.
alisa
.
tion
.
du
.
sa
.
v
.
oir
.
f
.
aire
.
pour
.
la
102
pr
Ajoût
obléma
u
tique
dèle
de
fournisseur
dimen-
él
sionnement
ctri
des
u
sour
au
ces
OP-XML
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7.5.2-3
.
du
.
dèle
.
panneaux
.
au
.
OP-XML
.
108
.
Ajoût
.
sto
.
k
.
électrique
.
PIM
.
.
97
.
7.4.1
.
Besoin
.
d'outil
7.5.3
métier
artie
.
osition
.
bâtimen
.
(p
.
le
.
onc
.
de
.
b
.
)
.
7.6
.
p
.
du
.
oblème
.
le
.
des
.
ces
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
97
.
7.4.2
.
Les
.
métiers
.
et
.
les
.
acteurs
7.6.1
conce
des
r
météorologiques

.
s
.
par
.
l
.
es
.
p
.
robl
.
ématiques
.
de
.
dimension-
.
nemen
7.6.2
t
des
.
r
.
lev
.
t
.
h
.
othèses
.
t
.
e
.

.
.
.
.
.
123
.
V
.
du
.
des
.
PV
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
3
.
V
.
du
.
du
.
de
.
c
.
age
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
7.6.3
98
de
7.5
yp
Mise
sur
en
t
o
e
euvr
.
e
.
pour
.
un
.
dimensionnement
.
éner
.
gétique-économique
.
de
.
sour
125
ces
Exemple
.
yp
.
sp
.
aux
.
a
.
ec
.
tarif
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
125
.
Exemple
.
yp
.
th
.
d'usagers
.
éciques
.
v
.
simple
.
126
.
Conclusion
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
101
.
7.5.1
.
P
.
artie
.
dév
.
el
.
opp
.
emen
.
t
.
logi
.
ciel
.
(p
.
our
127
le
Pr
développ
de
eur
optimale
de
sour
lo
électriques
giciels
ans
)

.
129
.
Du
.
onne
.
e
.
à
.
gestion
102
.
7.5.2
.
P
.
artie
.
mo
.
délisation
.
(p
.
our
.
le
.
c
.
onc
de
epteur
T
tel-00625784, version 1 - 22 Sep 2011.
.
de
T
.
AB
che
L
alentes
E
tation
DES
e
MA
.
TIÈRES
Dénition
8.2
.
Méthodes,
our
algorit
.
hmes
.
et
.
outils
tes
pour
.
la
alen
gestion
tion
globale
.
des
.
systèmes
et

.
timent
.
.
linéaire
.
.
.
.
.
.
.
tation
.
171
.
eur
.
W
.
.
.
alen
.
.
.
.
.
l
.
.
.
alen
.
a
.
.
.
.
.
.
.
tion
.
he
.
9.4.1-1
.
Limite
.
.
.
he
.
form
.
.
.
.
.
linéaire
.
.
130
ulation
8.3
.
Résolution
.
des
ulation
p
.
r
147
oblèmes
pro
de
utions
gestion
évidence
optimale
.
de
.
systèmes
.
bâ-
de
timent
d'eet
.
.
.
de
.
de
.
.
.
lesquelles
.
:
.
tiples
.
.
.
m
.
.
.
9.3.2
.
conditions
.
équi-
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Pr
.
les
.
soluti
.
9.4.1
.
mono-paramétrique
.
.
.
l'appro
.
gestion
.
he
.
.
.
.
.
9.4.2
.
m
.
Algorithme
.
(
.
.
.
.
.
.
.
165
.
en
.
.
132
.
8.3.1
.
Diéren
l'algorithme
ts
distance
t
.
yp
.
es
.
de
9.4.2-4
c
9.4.2-5
harges
.
électriques
.
.
.
.
.
.
Résultats
.
us
.
m
.
s
.
a
.
mise
.
l'
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
9.2.3
.
solutions
.
:
.
.
133
.
8.3.2
.
Diéren
9.2.4
tes
solutions
congurations
:
de
W
sources
.
électriques
9.3
.
conditions
.
pr
.
ffet
.
oblèmes
.
solutions
.
.
.
.
.
157
.
problème
.
solutions
.
.
.
.
.
.
.
a
134
e
8.3.3
t
Diéren
ultiples
ts
alen
en
.
v
.
i
.
r
.
o
.
nn
.
e
.
men
.
ts
159
de
de
résolution
pour
.
oblèmes
.
mul
.
ns
.
.
.
appro
.
une
.
.
.
.
.
.
.
tation
.
he
.
problème
.
162
.
l'appro
.
.
.
.
.
.
.
.
134
.
8.4
.
Mise
appro
en
une
oeuvre
(algorithme
d'un
164
outil
ulation
métier
linéaire
pour
linéaire)
la
.
gestion
.
des
.
sour
.
ces
.
.
.
135
.
8.4.1
Résultat
P
form
artie
ula-
Mo
.
délisation
.
p
.
our
.
le
.
c
.
onc
9.4.2-3
epteur
en
de
linéaire
typ
dratique)
es
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
de
.
l'algorithme
.
for-
.
linéaire
.
.
.
.
.
.
.
.
135
.
8.4.1-1
.
Ajoût
.
du
9.2.2
t
174
yp
n
e
par
fournisseur
jection
d'énergie
ulti-solv
.
:
.
ol
.
équiv
.
len
.
et
.
en
.
de
.
eet
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
135
.
8.5
.
Outil
.
pour
.
le
.
dimensionnement
.
et
.
la
149
gestion
Cas
des
Multiple
systèmes
équiv

tes
ti-
pas
ment
W
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
149
.
Cas
.
Multiples
.
équiv
.
tes
.
apparition
.
l'eet
.
.
.
.
.
.
.
155
.
Recher
.
des
.
pour
.
se
.
oduit
.
'e
.
W
.
pr
.
d'optimisa
.
à
.
mul
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
9.3.1
.
du
.
à
.
ultiples
.
équiv
.
tes
.
.
140
.
8.6
.
Conclusion
.
.
157
.
Première
.
n
.
lys
.
des
.
conduisan
.
à
.
m
.
solutions
.
v
.
tes
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
9.4
.
oposition
.
méthodes
.
d'algorithmes
.
détecter
.
pr
.
d'optimisa
143
à
9
tiples
Cara
o
ctérisa
équiv
tion
.
et
159
détection
Une
des
c
pr
par
oblèmes
optimisation
de
.
gestion
.
à
.
mul-
.
tiples
.
solutions
160
145
Implémen
9.1
de
Intr
c
oduction
p
.
le
.
de
.
.
.
9.4.1-2
.
de
.
c
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
164
.
Une
.
c
.
par
.
optimisation
.
ulti-paramétrique
.
.
.
)
.
9.4.2-1
.
non
.
en
.
ulation
.
mixte
.
distance
.
.
.
.
.
.
147
.
9.2
.
Mise
.
en
.
évidence
.
d'un
.
eff
.
et
.
indésirable
.
grâ
.
ce
.
à
.
la
9.4.2-2
pr
d'implémen
ojection
d'algorithme
mul
en
ti-sol
form
veur
tion
:
mixte
l
.
'effet
.
W
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
167
.
Algorithme
.
de
.
form
.
non
.
(
.
qua-
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
147
.
9.2.1
.
Problème
.
d'optimisation
170
à
Résultat
pro
l'implémen
jeter
de
.
Limites
.
en
.
m
.
non
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
obt
.
8
Dmax
Dmax
Dmax
Dmax
Dmax
Dmax
tel-00625784, version 1 - 22 Sep 2011.
méta
.
ABLE
13.1.4
DES
.
MA
les
TIÈRES
OP-CPLEX)
9
11
9.5
le
Perspective
.
pour
de
appréhender
.
les
.
pr
Instancier
oblèmes
.
d'optimisa
.
tion
t
à
de
solutions
panneau
mul
.
tiples
19
pour
modèles
a
.
ccr
.
oître
OP-CADES)
la
Le
r
.
obustesse
PM
de
.
la
.
stra
DES
té-
CP
gie
modèles
de
teries
ges
(p
tion
.
.
.
.
.
.
OP-XML
.
.
.
la
.
amodèles
.
13.1
.
tion
.
teurs
.
.
.
.
.
.
.
our
.
.
.
.
.
p
.
.
.
.
.
dèles
.
.
.
des
.
.
.
.
.
.
.
co
.
.
.
de
.
(OP-CPLEX)
.
13
.
ux
.
d
.
OP-XML
.
les
174
le
9.5.1
mo
Prop
.
osition
.
p
14.1.1
our
.
découvrir
.
les
.
solutions
.
équiv
.
alen
.
tes
16
.
timent
.
13
.
généra
.
M0
.
mét
.
onnements
.
OP-*)
.
é
.
codes
.
.
.
.
175
.
9.5.2
.
Prop
.
osition
13.1.1
p
dèle
our
(
utiliser
.
les
.
solutions
.
équiv
9
alen
mo
tes
CPLEX
.
.
.
.
.
.
.
10
.
méta
.
OP-CADES
.
.
.
.
.
de
.
.
.
.
.
.
.
.
177
.
9.6
.
Conclusion
.
.
Générateur
.
en
.
.
.
.
.
13.1.4-2
.
des
.
E
.
.
.
.
.
Ajouter
.
p
.
v
.
ues
.
ba
.
u
.
14.1
.
OP-XML
.
ces
.
tie
.
onc
.
e
.
)
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
OP-XML
.
v
.
.
.
.
.
.
.
.
.
14.1.2
.
la
178
.
10
.
Conclusions
.
p
.
ar
.
tie
.
I
Outil
I
de
I
.
179
7
IV
Mét
Conclusions
et
et
teurs
P
codes
ersp
9
ectiv
Les
es
a
181
d'envir
11
d'optimisa
Conclusions
(PM
et
et
Perspectives
g
183
néra
V
de
Bibliographie
M0
185
.
Bibliographie
.
194
.
VI
.
Annexes
.
3
.
12
.
Envir
.
onnements
.
d'optimisa
.
tion
9
e
Le
t
mo
algorithmes
p
utilisés
CADES
5
PM
12.1
.
Exemple
.
d'un
.
modèle
.
en
.
SML
.
et
.
s
13.1.2
e
méta
s
dèle
spécifica
our
ti
(PM
o
.
ns
.
en
.
XML
.
.
.
.
.
.
.
.
13.1.3
5
les
12.2
mo
Algorithmes
PM
d'optimisa
et
tion
OP-CPLEX
utilisés
.
.
.
.
11
.
Générateurs
.
co
.
M0
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
13.1.4-1
5
de
12.2.1
des
L'algorithme
CA
du
(OP-CADES)
simplexe
.
.
.
.
.
.
11
.
Générateur
.
co
.
en
.
L
.
X
.
.
.
.
.
.
.
.
.
14
.
les
.
de
.
annea
.
photo
.
ol
.
aiq
.
et
.
e
.
t-
.
a
.
PIM
.
15
5
Ajouter
12.3
PIM
Les
pour
ét
sour
apes
électriques
d'algorithme
ar
du
pour
simplex
c
.
epteur
.
typ
.
de
.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
15
.
PIM
.
de
.
photo
.
oltaique
6
.
12.4
.
L'algorithme
.
de
.
pr
.
ogramma
.
tion
.
séquentielle
.
quadra
15
tique
PIM
(SQP
de
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7
.
12.5
.
Le
.
princ
.
ipe
.
de
.
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.
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.
de
.
l
.
'algorithme
.
SQP
.
.
15
.
pour
.
gestion
.

.
(G-HomeTech)
.
.
T
tel-00625784, version 1 - 22 Sep 2011p
l
.
T
.
ABLE
n
DES
Gr
MA
.
TIÈRES
.
15.1
.
G-homeTech
déc
:
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.
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t
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.
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.
4
.
31
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.
tèmes
.
.
.
.
.
.
.
.
.
Dulmage-Mendelsohn
.
.
.
.
19
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15.1.1
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36
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décomp
.
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.
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.
.
de
.
.
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.
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39
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t
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42
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ge
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tion
.
vec
.
18.1
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
19
Application
15.1.2
s
Génération
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automatique
de
de
.
probl
.
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.
a
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v
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ec
.
G-homeT
.
ec
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h
17.1.3-1
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de
.
p
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d'optimisation
.
.
.
.
.
.
.
17.1.3-2
.
n
.
a
19
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15.1.3
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Métho
gestion
des
.
de
.
gestion
.
appliquées
.
.
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.
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v
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matrice
.
t
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mp
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hitecture
.
du
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système
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v
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expression
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.
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.
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OMG
21
.
15.1.5
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Pro
.
cédure
.
d'optimisation
.
.
8
.
.
.
.
.
.
.
17.1.3
.
du
.
Dulmage-Mendel
.
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sys-
.
linéaires
.
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.
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.
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.
22
.
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34
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.
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34
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.
.
.
.
.
.
25
.
16
.
Méthode
.
et
.
modèle
17.1.4
économique
de
pour
c
le
par
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osition
27
endelsohn
16.1
our
Les
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critères
de
économiques
W
pour
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le
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.
.
.
.
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.
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.
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.
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27
.
17
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.
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38
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L
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d'une
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pour
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.
les
38
pr
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oblèmes
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mul
.
tiples
.
solutions
.
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.
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17.3
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t
31
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17.1
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La
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ge-Mendelsohn
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.
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.
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.
.
.
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.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
31
.
17.1.1
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P
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ourquoi
.
l'appro
.
c
18
he
orma
par
de
Dulmage-Mendelsohn
aleur
(DM)
d'une
.
a
.
l
.
des
.
ariables
.
47
.
Object
.
gement
.
oup
.
.
.
.
.
.
31
.
17.1.2
.
Description
.
de
.
découplage
.
Dulmage-Mendelsohn
.
(DM)
.
.
.
.
.
.
10
tel-00625784, version 1 - 22 Sep 2011

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