SMA et associés SA Téléphone: Planification technique et économie des transports Téléfax: Avenue Louis Ruchonnet CH Lausanne partner ch www sma partner ch

De
Publié par

Niveau: Supérieur, Master
SMA et associés SA Téléphone: +41-44-317 50 60 Planification, technique et économie des transports Téléfax: +41-21-620 08 00 Avenue Louis-Ruchonnet 2, CH-1003 Lausanne , Version 1-0031 août 2008 Comparaison de méthodes d'évaluation macroscopique de la robustesse des horaires ferroviaires RFF - Direction des Sillons EPFL - LITEP SMA et associés SA Travail de Fin d'Etudes | ENTPE – Master TURP Mémoire soutenu le 12 septembre 2008 Composition du jury : Président de jury : M. Patrick BONNEL, LET – ENTPE Maître de TFE : M. Luigi STÄHLI, SMA et associés SA Expert : M. Bertrand PANOUSE, INEXIA Ingénierie Simon LANDUREAU ENTPE | 53ème promotion VA Transports et Territoires TURP | 16ème promotion

  • cadre des projets de rff visant la structuration

  • comparaison de méthodes d'évaluation macroscopique de la robustesse des horaires ferroviaires

  • robustesse des horaires ferroviaires

  • sma

  • comparaison critique

  • entpe maître de tfe

  • entpe


Publié le : vendredi 1 août 2008
Lecture(s) : 56
Source : dumas.ccsd.cnrs.fr
Nombre de pages : 207
Voir plus Voir moins

RFF - Direction des Sillons
EPFL - LITEP
SMA et associés SA
Comparaison de méthodes
d'évaluation macroscopique
de la robustesse des horaires
ferroviaires
31 août 2008 Version 1-00
Simon LANDUREAU
èmeENTPE | 53 promotion
VA Transports etTerritoires
èmeTURP | 16 promotion
Travail deFind’Etudes| ENTPE–MasterTURP
Mémoire soutenu le 12 septembre 2008
Composition du jury :
Président de jury : M. PatrickBONNEL, LET – ENTPE
Maître de TFE: M. LuigiSTÄHLI, SMA et associés SA
Expert :M. BertrandPANOUSE, INEXIAIngénierie
SMA et associés SA Téléphone: +41-44-31750 60
Planification, techniqueet économiedes transports Téléfax: +41-21-6200800
AvenueLouis-Ruchonnet 2, CH-1003 Lausanne lausanne@sma-partner.ch, www.sma-partner.chNOTICEANALYTIQUE–ENTPE
NOM PRENOM
LANDUREAU SimonAUTEUR
TITREDUTFE Comparaison de méthodes d'évaluation macroscopique
de la robustesse des horaires ferroviaires
ORGANISMED'AFFILIATIONET NOMPRENOM
LOCALISATION
MAITREDETFE SMA etassociés SA,Lausanne STÄHLILuigi
Nbre de pages du rapport Nbre d’annexes Nbre de réf.biblio.COLLATION
(Nbre de pages)109 40
10 (97 p.)
MOTSCLES Exploitation ferroviaire,planification,structuration du graphique,
horaire cadencé,massification de la maintenance,robustesse du graphique,
stabilité des horaires,propagation des retards,outils macroscopiques,
simulation dynamique,domaines de pertinence.
TERMES
France,Suisse,Allemagne,Pays-Bas
GEOGRAPHIQUES
RESUME Dans le cadre des projets de RFF visant la structuration du graphique (par le
cadencement des horaires) et l’optimisation de la maintenance du réseau,
l’examen amont de la qualité des nouveaux horaires et de l’impact des
différentes politiques de maintenance (type et étendue des plages-travaux)
sur celle-ci devient déterminant. Des outils macroscopiques existent pour
évaluer la robustesse des horaires, qui permettent d’apporter une réponse
efficiente en la matière.
Le présent travail propose une comparaison critique de trois de ces outils :
FASTA, MakSi et la méthode UIC, dans le but de conseiller le gestionnaire
d’infrastructure sur la pertinence de chacun d’eux par rapport à ses objectifs
propres. Grâce à une analyse multicritère poussée, il apparait que l’outil
FASTA répond sans doute mieux aux préoccupations actuelles de RFF,alors
que MakSi se révèlera plus pertinent lorsque la généralisation du
cadencementetla régénération du réseau serontstabilisées.
Les limitations algorithmiques du premier ont toutefois été mises au jour au
cours de l’étude, de manière à servir de fil conducteur lors de ses
développements futurs ; quelques recommandations ont égalementété faites
en vue de l’amélioration du second.
ABSTRACT Within the context of RFF’s current projects aiming at coordinated,
clockfaced timetables and optimization of network maintenance, upstream
investigation of quality of the new timetables and impact of maintenance
policies on it turn to be decisive. Macroscopic tools exist to assess
robustness of timetables and afford an efficientanswerto this issue.
This research provides a critical comparison of three of them named FASTA,
MakSi and UIC method, with a yiew to advise RFF on the relevance of each
tool in relation to its own objectives. Thanks to a detailed multi-criteria
analysis, it appears FASTA is certainly the tool that meets RFF’s current
preoccupations best, whereas MakSi will prove to be more relevant when
regularinterval timetabling and network regeneration are stabilized.
However, the algorithmic limitations of FASTA have been highlighted over
the course of thesis in order to direct its future developments; some
recommendations advice has also been given to improve MakSi.Fiche bibliographique
[Intitulédu diplôme]
Master ProfessionnelTransportsUrbainset Régionauxde Personnes(TURP)
[Tutelles]
- Université Lumière Lyon2
- Ecole Nationale desTravaux Publicsde l'Etat (ENTPE)
[Titre]
Comparaison de méthodes d'évaluation macroscopique
de la robustesse des horaires
ferroviaires
[Sous-titre]
[Auteur]
SimonLANDUREAU
[Membres duJury(nom et affiliation)]
Présidentde jury:M. PatrickBONNEL, LET – ENTPE
Maître deTFE :M. LuigiSTÄHLI, SMAet associés
Expert: M. BertrandPANOUSE, INEXIAIngénierie
[Nom et adressedu lieu dustage]
SMAet associésSA
Avenue Louis-Ruchonnet2
CH-1003 LAUSANNE
[Résumé]
Dansle cadre desprojetsde RFFvisantla structurationdugraphique (par le cadencement deshoraires) et
l’optimisationde la maintenance duréseau, l’examenamont de la qualité desnouveaux horairesetde
l’impact desdifférentespolitiquesde maintenance (type et étendue desplages-travaux) sur celle-cidevient
déterminant. Desoutils macroscopiquesexistentpour évaluer la robustesse deshoraires, quipermettent
d’apporter une réponse efficiente enla matière.
Le présent travailpropose une comparaisoncritique de troisde cesoutils:FASTA, MakSi etla méthode
UIC, dansle but de conseiller le gestionnaire d’infrastructure sur la pertinence de chacun d’euxpar rapport
à sesobjectifspropres. Grâceà une analyse multicritère poussée, ilapparaitque l’outilFASTArépond
sansdoute mieuxauxpréoccupationsactuellesde RFF, alorsque MakSi se révèlera pluspertinentlorsque
la généralisationducadencement etla régénérationduréseauserontstabilisées.
Leslimitationsalgorithmiques dupremier onttoutefoisété misesaujour aucoursde l’étude, de manière à
servir de filconducteur lorsde sesdéveloppements futurs;quelquesrecommandationsont égalementété
faitesenvue de l’amélioration dusecond.
[Mots clés] Diffusion :
*- papier : [oui / non]Exploitation ferroviaire, planification, structuration
*dugraphique, horaire cadencé, massificationde la - électronique : [oui / non]
maintenance, robustesse du graphique, stabilité des (*:Rayerla mentioninutile)
horaires, propagationdesretards, outils
macroscopiques, simulationdynamique, domaines
Confidentiel jusqu'au:01.10.2008de pertinence.
[Date de publication] [Nombre depages] [Bibliographie (nombre)]
31.08.2008 109 +97 p. annexes 40Publicationdata form
[Entitled ofDiploma]
Master Degree Diploma inUrbanand RegionalPassenger Transport Studies
[Supervision byauthorities]
- Université Lumière Lyon2
- Ecole Nationale desTravaux Publicsde l'Etat (ENTPE)
[Title]
Comparison of macroscopic methods
to assess robustness of timetables in railway
systems
[Subtitle]
[Author]
SimonLANDUREAU
[Members of the Jury(name and affiliation)]
President: Mr PatrickBONNEL, LET – ENTPE
Supervisor :Mr Luigi STÄHLI, SMA und Partner
Expert: Mr BertrandPANOUSE, INEXIAEngineering
[Place oftraining]
SMAund Partner AG
Avenue Louis-Ruchonnet2
CH-1003 LAUSANNE
[Summary]
Withinthe contextofRFF’scurrentprojectsaimingat coordinated, clock-faced timetablesand
optimizationofnetwork maintenance, upstreaminvestigationofqualityofthe newtimetablesand impact
of maintenance policiesonitturnto be decisive. Macroscopic toolsexist to assessrobustnessoftimetables
and afford anefficient answer to thisissue.
Thisresearchprovidesa criticalcomparisonofthree ofthemnamed FASTA, MakSiand UIC method,
witha yiewto advise RFFonthe relevance ofeachtoolinrelationto itsownobjectives. Thanksto a
detailed multi-criteria analysis, itappearsFASTAiscertainlythe toolthat meetsRFF’scurrent
preoccupationsbest, whereas MakSi willprove to be more relevant whenregular intervaltimetablingand
networkregenerationare stabilized.
However, the algorithmic limitationsof FASTA have beenhighlighted over the course ofthesisinorder to
directitsfuture developments; some recommendationsadvice hasalso been givento improve MakSi.
[KeyWords] Distributionstatement :
*
Railwayoperating, railwayplanning, regular - Paper : [yes / no]
*interval timetabling, clockfaced timetable, - Electronic : [yes / no]
compactingof maintenance periods, robustness, (*Scratchtheuselessmention)
timetable stability, propagationofdelays,
macroscopic tools, dynamic simulation, relevance
Declassification date :10.01.2008
framework.
[Publication date] [Nb of pages] [Bibliography]
08.31.2008 109 +97 p. annexes 40RFF - Direction desSillons
EPFL - LITEP
SMA et associésSA
Comparaison de méthodes
d'évaluation macroscopique
de la robustesse des horaires
ferroviaires
31 août 2008 Version 1-00RFF - Direction desSillons
EPFL - LITEP
SMA et associésSA
Comparaison deméthodes
d'évaluation macroscopiquede larobustesse
des horairesferroviaires
Avant-propos
Le présent rapport est l’aboutissement d’untravail de cinq mois portant sur
les méthodes et outils d’évaluation de la qualitédes horairesferroviaires. Il a
étéréalisé par Simon Landureau entant quetravail defin d’études(TFE)
pour le compte delaformation d’ingénieur française de l’Ecole Nationale
desTravauxPublics de l’Etat (ENTPE), ainsiquecommemémoiredestage
conclusif à laformation de Master Transports Urbains et Régionauxde
Personnes (TURP) de l’Université Lyon 2Louis Lumière.
Le sujet et le cadretechnique decetravail est lefruit du partenariat entrele
bureau suissed’étudeen transport SMA et associés S.A., RéseauFerréde
France(RFF) àqui la présente étude est destinée, et l’Ecole Polytechnique
Fédérale de Lausanne(EPFL) dont l’outil FASTAa étégracieusement mis à
disposition durant tout ladurée dustage. Pendant toute la durée del’étude,
du 7 avril au 29août 2007, l’auteur durapport avait le statut destagiaireau
sein de l’entreprise SMA.
Ce mémoire est à lafoisvolontairement synthétique et didactique. Ilreflète
le souhait del’auteur etde sonmaître deTFE dele rendre accessible àtout
lecteur relativementfamilier des problématiques du transport ferroviaire.
Toutefois, le lecteur plusinteressétrouvera en annexe toute
ladocumentation nécessaireà une perception plusfine dutravail réalisé, ainsique
l’intégralité desrésultatsdétaillés. Cettemise enformepermettraàcelui-ci
de revoir et d’approfondir à songréles points primordiauxafin deseforger
ses propresconclusionsconcernant les outils testés.
TFE | 1-00| 31.08.2008RFF - Direction desSillons
EPFL - LITEP
SMA et associésSA
Comparaison deméthodes
d'évaluation macroscopiquede larobustesse
des horairesferroviaires
Remerciements
Si je devais caractériser le plusgranddéfide cetravail, ce serait
immanquablement celui de réussir àfairetenir enune seulepage
latotalitédesremerciementsquejesouhaiteexprimer auxpersonnesqui m’ont apportéleur
soutien durant cetravail. Mais n’est de défique celui qui setente!
J’aimerais pour commencer adresser mes plussincèresremerciementsà
WernerStohler, directeur deSMA et associés, pour m’avoir accueilli au
sein de sonentreprisepour cescinq mois destage, et plusencore. Jeles
adresse également à Hansruedi Akermann, co-fondateur, pour sagrande
aide techniquetout au long demontravail, ainsiqu’à GiulianoMontanaro,
instigateur de cesujet passionnant, pour en avoir eu l’idée initiale.
Je remerciebien sûr chaleureusement LuigiStähli, maitredemonTFE et
grand artisan degraphiques structurés, aussi bien pour m’avoir conduit dans
la problématisationquepour soncoursmagistral, danstous lessens du
terme, sur le cadencement dispenséà l’ENTPE au coursdemoncursus.
J’exprime aussi magratitude àtoutel’équipe dela planificationfrancophone
à Lausanne: ElieArnal (pour bien plusquele stage),
EricCosandey(aussi pour son humour) et StefanoRegazzoni (surtout pour sespâtes), pour ne
pas les nommer. J’yajoute également BurkhardFranke, quim’aconsacré
un temps précieux.
Côté outils,jetiens àremercier le LITEP pour avoir misFASTAàma
disposition, mais aussitout particulièrement AnneCurchod pour son soutien et
son expérience dansle développement de cet outil.
Parallèlement,jeremercie ThorstenBüker pour sadisponibilité, saréactivité et sacompétencesur
tous lessujetstraitant deMakSi et des vastesthéories statistiques.
TFE | 1-00| 31.08.2008RFF - Direction desSillons
EPFL - LITEP
SMA et associésSA
Comparaison deméthodes
d'évaluation macroscopiquede larobustesse
des horairesferroviaires
J’adresse pour continuer masincèrereconnaissance à BertrandPanouse,
qui aaimablement accepté dejouer lerôle d’expert technique durant ma
soutenance, ainsiqu’àMichelPermingeat, monmaitredestagel’année
précédente, par lebiaisduquelj’ai pu nouer contact avecmonfutur expert.
Je citeenfin, à nouveau,Jean Arbault pour m’avoir éveillé auxsciences du
chemin defer.
Pour finir, j’aimerai ajouter àcesremerciementsPatrickBonnel etBruno
Faivred’Arcier pour laformation professionnelle, ainsiqu’OdileJeannin du
côté del’ENTPE,qui m’ont permisd’intégrer par lagrandeporte lemonde
merveilleuxdu transport et desétudes deplanificationferroviaires. J’ai pour
euxtous la plusgrandeestime.
Au moment de clore cerapport, j’ai aussi unepensée émuepourmes
professeurs d’allemand demes années decollègeet lycée, sansquij’auraiseu
encore plusdemal àdéchiffrer lesquelques centaines de pages,
indispensables àmontravail, dactylographiées danscettebien belle langue, pour
moi encoretrèsobscure.
Je voudrais enfinm’excuser den’avoir pas surelever le défi defairetenir le
tout en uneseule page;mais prendrele tempsde remercier
toutescespersonnes compte, jele pense, bien plusqu’une pagegagnée dansle dernier
rapport demavie estudiantine.
TFE | 1-00| 31.08.2008RFF - Direction desSillons
EPFL - LITEP
SMA et associésSA
Comparaison deméthodes
d'évaluation macroscopiquede larobustesse
des horairesferroviaires
Sommaire
1. Cadregénéralde l’étude....................................................................1
1.1 Contexteferroviairefrançais..............................................................1
1.2 Objectifsde RFF................................................................................4
1.3 Problématique et objectif de l’étude...................................................5
1.4 Le processus deplanificationferroviaire............................................6
1.5 Introduction àlamodélisation macroscopique..................................10
1.6 Organisation durapport...................................................................13
2. Définitionsfondamentales................................................................14
2.1 La capacitédes infrastructures........................................................14
2.2 Robustesse et stabilité des plans detransport.................................16
3. Montage du dispositif d’étude...........................................................19
3.1 Choixdes outils................................................................................19
3.2 Choixdu cas d’étude........................................................................22
3.3 Critèresd’évaluation de la robustesse.............................................23
3.4 Critèresd’évaluation des outils........................................................26
4. Présentation desoutils étudiés........................................................29
4.1 Présentationgénéraledes outils......................................................29
4.2 Méthodologie d’application de laméthode UIC................................30
4.3 Base méthodologiquedeFASTA.....................................................33
4.4 Base méthodologiquedeMakSi.......................................................39
TFE | 1-00| 31.08.2008RFF - Direction desSillons
EPFL - LITEP
SMA et associésSA
Comparaison deméthodes
d'évaluation macroscopiquede larobustesse
des horairesferroviaires
4.5 Conclusion partielle sur les divergencesméthodologiques
fondamentales entrelesdifférents outils..........................................47
5. Montage desmodèles......................................................................48
5.1 Conception d’une démarche d’étudeamont derobustesse..............48
5.2 Montage dumodèle pour les testsUIC............................................51
5.3 Montage dumodèle FASTA.............................................................52
5.4 Montage dumodèle MakSi...............................................................53
5.5 Conclusions comparatives relatives aumontagedes modèles.........56
6. Résultats des simulations-testssur l’horaire....................................59
6.1 Méthodologie générale d’évaluation des outils.................................59
6.2 Résultats des exemplestraitéspar laméthodeUIC.........................62
6.3 Résultats des simulations-testssur FASTA......................................63
6.4 Résultats des simulations-testssur MakSi.......................................66
6.5 Remarquescomplémentaires suiteauxphases de test...................68
7. Synthèse de l’évaluation des outils..................................................70
7.1 Domaines de pertinenceactuels desoutils......................................70
7.2 Evaluation générale desoutils.........................................................73
7.3 Perspectives d’évolution des outils àcourt et moyen terme.............75
8. Conclusion : Quel(s) outil(s) pour RFF?..........................................80
9. Indexet références..........................................................................83
TFE | 1-00| 31.08.2008

Soyez le premier à déposer un commentaire !

17/1000 caractères maximum.