virginie andré , nathalie grangeon, sylvie norre, frédéric philippe*
Post on 24-Feb-2016
40 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Dimensionnement et constitution des plannings journaliers pour un problème de transport hospitalier
Virginie André, Nathalie Grangeon, Sylvie Norre, Frédéric Philippe*
LIMOS - Clermont Ferrand - UMR CNRS 6158 France
*CHU Clermont-Ferrand
GT2L - 14 juin 2011- Paris
1. Présentation du problèmeContexte
GT2L - 14 juin 2011- Paris2
Centre Hospitalier Régional Universitaire de Clermont-Ferrand 3 Sites de production :
Blanchisserie Pharmacie Restauration
10 Sites de consommation : Hôpitaux internes Hôpitaux externes
1 Dépôt
Objectif : organiser les transports de produits entre ces sites
1. Présentation du problèmeContexte
GT2L - 14 juin 2011- Paris3
Pour réaliser les transports, de nombreuses ressources sont disponibles : Ressources mobiles
Contenants (armoires, rolls, chariots,…), Véhicules (grand véhicule réfrigéré, petit véhicule réfrigéré, véhicule
standard ou normal), Chauffeurs avec leur propre planning de travail,
Ressources fixes Quais de chargement et de déchargement, Lignes de production avec leur horaire d’ouverture, Aires de nettoyage avec leur horaire d’ouverture.
Réseau routier
1. Présentation du problèmeActivité de transport de contenants propres
GT2L - 14 juin 2011- Paris4
ATTENTE
ATTENTE
ATTENTE
Site de consommationSite de production
Remplissage
Contenant
Chargement Transport Consom-mation
Décharge-ment
Ligne de production
Véhicule
Chauffeur
Quai de chargement
Quai de dé-chargement
Etapes
Ress
ourc
es
Réseau routier
1. Présentation du problèmeActivité de transport de contenants sales
GT2L - 14 juin 2011- Paris5
ATTENTE
ATTENTE
Décharge-ment
Site de productionSite de consommation
Contenant
Transport Nettoyage
Aire de nettoyage
Véhicule
Chauffeur
Quai de chargement
Quai de dé-chargement
Etapes
ATTENTE
Ress
ourc
es
Ramassage Chargement
1. Présentation du problèmeExemple
GT2L - 14 juin 2011- Paris6
11h00
07h00
10h00
09h00
11h00
24
153
Hôpital B
Hôpital C
Hôpital A
Sites de consommation
Pharmacie
Restauration
BlanchisserieSites de
production
Dépôt
13h00
Demandes de transport de contenants propresDemandes de transport de contenants sales
07h00
15h00
1. Présentation du problèmeExemple
GT2L - 14 juin 2011- Paris7
11:00
7:00
10:00
9:0011:00
1:00 pm
Tournée avec un véhicule normal
Hôpital B
Hôpital C
Hôpital A
Dépôt
Date de début au plus tôtDate de fin au pus tard
Tournée avec un véhicule réfrigéré
7:00
7:25
7:55 8:15
7:15
8:05
8:25
8:45
8:55
9:15
9:20
9:30
10:55
10:45
11:05
11:20
Pharmacie
Restauration
BlanchisserieSites de
production
Sites de consommation
1. Présentation du problèmePlannings de travail des chauffeurs
GT2L - 14 juin 2011- Paris8
6h
11h30 12h3012h 13h 13h30
11h3010h308h 8h30 9h 10h… … …
14h 19h3018h3016h 16h30 17h 18h… … …
Construction des plannings : Début de chaque planning entre 6h et 11h30 par pas de 30 minutes Début de chaque pause entre 11h30 et 13h30 par pas de 30 minutes
12 possibilitéspour le début du
planning
5 possibilitéspour le début de la
pause
60 plannings possibles
8h
1. Présentation du problèmeHypothèses
GT2L - 14 juin 2011- Paris9
Éléments Hypothèses
Ressources
Véhicules Nombre limitéCapacité de 1 contenantTransport de contenants et transport à vide
Contenants Nombre limité
Chauffeurs Nombre limitéAutorisés à changer de véhicules
Lignes de productionNombre limité
Aires de nettoyages
Quais de chargementNombre limité
Quais de déchargement
Transport
Activités Connues
Étapes Connues
Durées
Matrice des durées de transport Connue et asymétrique
Durées des étapes Connues
1. Présentation du problèmeHypothèses et contraintes
GT2L - 14 juin 2011- Paris10
Éléments Hypothèses Contraintes
Ressources
Véhicules Nombre limitéCapacité de 1 contenantTransport de contenants et transport à vide
Respect du
nombre de
ressources disponible
s
Incompatibilités entre les véhicules et les contenants
Contenants Nombre limité
Chauffeurs Nombre limitéAutorisés à changer de véhicules
1 Planning pour chaque chauffeur divisé en deux tranches horaires
Lignes de productionNombre limité Plannings
Aires de nettoyages
Quais de chargementNombre limité
Quais de déchargement
Transport
Activités Connues Contraintes de précédence
Étapes Connues Date de début au plus tôt de la 1ère étape Date de fin au plus tard de la 4ème étape
Durées
Matrice des durées de transport Connue et asymétrique
Durées des étapes Connues
1. Présentation du problèmeObjectif de l’étude
GT2L - 14 juin 2011- Paris11
L’objectif est de : Dimensionner le nombre de chauffeurs nécessaires, Déterminer pour chaque chauffeur son planning journalier, Affecter les activités aux chauffeurs, Ordonnancer les activités affectées à chaque chauffeur,de manière à minimiser le nombre de chauffeurs et réaliser l’ensemble des activités de transport tout en respectant les contraintes avec un nombre donné de ressources matérielles.
Objectifs :• Affecter les activités de
transport pour chaque tranche horaire,
• Ordonnancer ces activités,
• Minimiser le nombre d’activité non réalisée, les retards et les heures supplémentaires
• Affectation des activités
• Ordonnancement des activités
Objectifs :• Construire NP ensembles
de Plannings journaliers pour Nb Chauffeurs
• Minimiser l’écart entre la demande et le nombre de chauffeurs disponibles
Données en entrée :• Chauffeurs en nombre
illimité et sans planning,• Liste d’activités triée en
fonction des dates de début au plus tôt
Objectifs :• Construire la demande
NbMaxt,• Déterminer le nombre
maximum de chauffeurs Nb
2. Approche proposéeCouplage Modèle mathématique-Métaheuristique-Simulation
GT2L - 14 juin 2011- Paris12
Phase A Phase B Phase C
Nb = Nb - 1
Couplage Métaheuris
tique-Simulation
• Ensemble de plannings
• Affectation des activités
• Ordonnancement des activités
Couplage Métaheuris
tique-Simulation
• Ensemble de plannings
• Affectation des activités
• Ordonnancement des activités
Couplage Métaheuris
tique-Simulation
• Ensemble de plannings
Modèle mathéma-
tique
• Demande en chauffeurs
• Nombre maximum de chauffeurs
Modèle de simulation
2. Approche proposéePhase A : Simulation
GT2L - 14 juin 2011- Paris13
A
5:30 6:05 6:40 7:15 7:50 8:25 9:00 9:35 10:1010:4511:2011:5512:3013:0513:4014:1514:5015:2516:0016:3517:1017:4518:2018:5519:3020:050
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
2. Approche proposéePhase A : Simulation
GT2L - 14 juin 2011- Paris14
Horaire de la journée 6h 6h30 7h 7h30 8h 8h30 9h 9h30 10h 10h30 11h …
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 …3 4 4 4 4 3 3 3 3 7 4 …
A
2. Approche proposéePhase B : Modèle mathématique
GT2L - 14 juin 2011- Paris15
Variables Description
Données Notationnombre de périodes de 30 minutes de l’horizon de planificationnombre de périodes de 30 minutes successives travaillées (pause repas incluse)ensemble des périodes auxquelles un chauffeur peut commencer son travailensemble des périodes auxquelles un chauffeur peut prendre sa pause
Construction de NP ensembles de Plannings journaliers
BA
2. Approche proposéePhase B : Modèle mathématique
GT2L - 14 juin 2011- Paris16
Minimisation de l’écart à la demande
Chaque chauffeur a un planning et réalise une seule pause
Variables binaires
Écart à la demande
Besoin en chauffeurs
Nombre de chauffeurs disponibles
Nombre de chauffeurs en pause - +
Construction des NP Plannings journaliers
BA
2. Approche proposéePhase C : Couplage Métaheuristique-Simulation
GT2L - 14 juin 2011- Paris17
Recherche locale itérée
Modèle de simulation
Solution à évaluer
Critères de performances
Solution initiale
Solution obtenue
CCCBA
2. Approche proposéePhase C : Couplage Métaheuristique-Simulation
18
Données en entrée (1/2)
Numéro Activités Origine Destination Date au plus tôt
Type de camion
Date souhaitée Prédécesseur
…. …. …. …. …. …. …. ….
49 TCP Blanch NHE 6:30 Ca_Norm 14:30
50 TCS NHE UCP 13:00 Ca_Frigo 25
51 TCS GM UCP 13:00 Ca_Iso_gd 26
52 TCS GM UCP 13:00 Ca_Iso_gd 27
53 TCS NHE UCP 13:00 Ca_Frigo 28
54 TCS GM UCP 13:00 Ca_Iso_gd 29
55 TCS Clém Blanch 13:30 Ca_Norm
…. …. …. …. …. …. …. ….
GT2L - 14 juin 2011- Paris
CCCBA
2. Approche proposéePhase C : Couplage Métaheuristique-Simulation
19
Données en entrée (2/2)Planning des chauffeurs
Affectation des activités
1 2
6:00 12:00
11:30 14:00
52 4950 55535154
GT2L - 14 juin 2011- Paris
CCCBA
2. Approche proposéePhase C : Couplage Métaheuristique-Simulation
20
Données en sortiePour chaque activité : La date de début et de fin de chaque étape, Les numéros du contenant et du camion, Les numéros du quai de chargement et de déchargement, Le numéro de la ligne de production ou de l’aire de nettoyage, Le retard de chaque activité,
Pour chaque chauffeur : Le taux d’occupation de chaque chauffeur, Le nombre d’heures supplémentaires pour chaque chauffeur, Le nombre d’activités non réalisées.
GT2L - 14 juin 2011- Paris
CCCBA
2. Approche proposéePhase C : Couplage Métaheuristique-Simulation
21
1 14 15 12 3 16 11 17
2 19 7 9 4
GT2L - 14 juin 2011- Paris
3 8 1 6
4 10 5 20 13 18 2
CCCBA
2. Approche proposéePhase C : Couplage Métaheuristique-Simulation
22
GT2L - 14 juin 2011- Paris
8 1 6
14 15 12 3 16 11 17
8 1 6
14 15 12 3 16 11 17
15
CCCBA
14 12 3 16 11 17
2. Approche proposéePhase C : Couplage Métaheuristique-Simulation
GT2L - 14 juin 2011- Paris23
Avec 1 et 2 choisis en fonction de l’importance accordée aux coefficients H2() et H3().
CCCBA
Si des solutions admissibles sont obtenues pour un effectif donné, alors, Le nombre de chauffeurs Nb est diminué,
Sinon, Le processus de résolution est interrompu.
2. Approche proposéeProcessus itératif
GT2L - 14 juin 2011- Paris24
CCCBA
CCC
BA
Activités de transports : 22 transports de repas, 37 transports de linge, 2 transports de médicaments.
Résultats :Nombre de chauffeurs maximum : 10Demande de chauffeurs sur la journée
3. RésultatsEtude réalisée avec 61 activités de transport
GT2L - 14 juin 2011- Paris25
Horaire de la journée 6h 6h30 7h 7h30 8h … 13h 13h30 14h 14h30 15h …
1 2 3 4 5 … 14 15 16 17 18 …3 4 4 4 4 … 8 10 6 5 7 …
A
3. RésultatsEtude réalisée avec 61 activités de transport
GT2L - 14 juin 2011- Paris26
NP 06:00 06:30 07:00 07:30 08:00 08:30 09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:301 3 1 2 3 12 3 1 1 1 1 1 1 13 3 1 1 1 1 1 24 5 1 2 1 15 3 2 1 1 1 1 16 4 1 1 2 1 17 3 1 2 2 28 4 2 3 19 4 1 1 1 1 2
10 3 1 2 2 211 4 1 1 3 112 4 2 2 1 113 4 1 2 2 1… …. …. …. …. …. …. …. …. …. …. …. ….
BA
3. RésultatsEtude réalisée avec 61 activités de transport
GT2L - 14 juin 2011- Paris27
Effectif NbSA* Retard Heures supplémentaires
10 45 0 0
2 20 0
1 25 10
2 40 De 10 à 20
Total 50
Résultats obtenus avec 50 ensembles de plannings journaliers
*NbSA : Nombre de solutions admissibles
CCCBA
3. RésultatsEtude réalisée avec 61 activités de transport
GT2L - 14 juin 2011- Paris28
NP 06:00 06:30 07:00 07:30 08:00 08:30 09:00 09:30 10:00 10:30 11:00 11:301 2 2 1 2 1 12 4 3 1 13 2 2 1 1 1 1 14 4 1 2 25 2 2 1 2 26 2 2 1 2 1 17 3 1 1 1 1 28 2 2 3 29 4 1 1 1 1 1
10 2 2 1 1 1 1 111 2 2 1 1 1 1 112 2 2 1 1 1 213 2 2 1 2 2… …. …. …. …. …. …. …. …. …. …. …. ….
CCCBA
3. RésultatsEtude réalisée avec 61 activités de transport
GT2L - 14 juin 2011- Paris29
Résultats obtenus avec 50 ensembles de plannings journaliers
NbSA : Nombre de solutions admissibles
Effectif NbSA* Retard Heures supplémentaires
9 15 0 0
8 20 0
13 25 De 0 à 15
3 30 De 10 à 20
2 40 De 0 à 15
1 60 20
2 70 De 5 à 15
Total 44
CCCBA
3. RésultatsEtude réalisée avec 61 activités de transport
GT2L - 14 juin 2011- Paris30
Résultats obtenus avec 50 ensembles de plannings journaliers
NbSA : Nombre de solutions admissibles
Effectif NbSA* Retard Heures supplémentaires
8 3 0 De 25 à 50
3 20 De 40 à 75
5 25 De 30 à 85
3 30 De 15 à 80
5 40 De 45 à 115
1 60 5
Total 22
CCCBA
4. Conclusions et perspectives
GT2L - 14 juin 2011- Paris31
Pour l’hôpital : La méthode de résolution permet de proposer plusieurs
solutions au managers; Une des solutions proposée avec 8 chauffeurs a été mise en
œuvre en mars 2010; Le retour d’expérience montre que certaines livraisons
présentent des retards liés à une durée de transport plus importante.
4. Conclusions et perspectives
GT2L - 14 juin 2011- Paris32
Approche innovante basée sur un chainage composé d’un modèle de simulation, d’un modèle mathématique et d’un couplage métaheuristique-simulation
Notre proposition de couplage Modèle mathématique-Métaheuristique-Simulation nous permet : D’obtenir des solutions avec un nombre limité de chauffeurs, De proposer un large panel de solutions aux responsables
Perspectives : Prise en compte de durées de transport variables en fonction
de l’heure de la journée.
Merci pour votre attention
GT2L - 14 juin 2011- Paris33
Merci pour votre attention
GT2L - 14 juin 2011- Paris34
1. Présentation du problèmeExemple
GT2L - 14 juin 2011- Paris35
Exemples de plannings : De 6h à 11h30, de 12h à 14h; De 6h30 à 12h, de 12h30 à 14h30; De 7h à 12h30, de 13h à 15h; … De 9h à 12h30, de 13h à 16h; … De 11h30 à 13h30, de 14h à;
Construction des plannings : Début de chaque planning entre 6h et 11h30 par pas de 30 minutes Début de chaque pause entre 11h30 et 13h30 par pas de 30 minutes
top related