SÉMINAIRE D'INTÉGRATION INTERDISCIPLINAIRE SUR
LES TRANSPORTS : PLU 6000

GESTION DES REVENUS
GESTION DE FLOTTES EN TEMPS RÉEL

Le séminaire d'intégration interdisciplinaire PLU 6000 sur les transports est offert avec le concours des professeurs et chercheurs de l'Université de Montréal qui s'intéressent aux transports, auxquels se joignent, à titre de conférenciers invités, des spécialistes de l'extérieur appartenant aux milieux industriel, universitaire et gouvernemental. Le thème du séminaire cette année portera sur les nouvelles tendances en transport et il comportera deux parties. La première partie portera sur la «Gestion des revenus» et sera dirigée par Patrice Marcotte, professeur au département d'informatique et de recherche opérationnelle de l'Université de Montréal. La deuxième partie portera sur la «Gestion de flottes en transport en temps réel» et sera dirigée par Jean-Yves Potvin, professeur au même département.

Quoique l'accent sera souvent mis sur les aspects recherche opérationnelle, le séminaire se veut nettement pluridisciplinaire. Il pourra intéresser les étudiants des 2e et 3e cycles de génie, de mathématiques appliquées, d'informatique, d'urbanisme, de géographie et de bien d'autres disciplines pour lesquelles le transport peut être une préoccupation.

Ce cours est ouvert à l'ensemble des étudiants de l'Université de Montréal, de l'École Polytechnique, de l'École des Hautes Études Commerciales ou de toute autre institution universitaire. Des places sont aussi disponibles pour les étudiants libres provenant du campus ou d'une autre université ou institution qui, compte tenu de leur formation ou de leur expérience, pourraient tirer profit de ce séminaire.

Ce séminaire exige une participation active de la part de l'étudiant, qui sera amené à soumettre un travail de session, à rédiger des rapports de lecture et à passer un examen. La participation au séminaire est évaluée à trois crédits qui sont portés à l'ensemble des crédits de cours exigés par le règlement pédagogique propre au programme de la faculté, de l'école ou du département auquel appartient l'étudiant.

Tous les séminaires auront lieu dans la SALLE 5441 du pavillon André-Aisenstadt.


séance date conférencier
affiliation
sujet
résumé
1 9 janvier
9h30 - 12h30
Patrice MARCOTTE
Université de Montréal
Introduction aux modèles d'équilibre 
résumé
2 16 janvier
9h30 - 12h30
Gilles SAVARD
École Polytechnique Montréal
Un modèle de gestion du revenu pour le transport aérien
résumé
3 23 janvier
9h30 - 12h30
Georgia PERAKIS
MIT
A Variational Inequality Approach to Dynamic Pricing under Competition
résumé
4 30 janvier
9h30 - 12h30
Luce BROTCORNE
Université de Valenciennes
Tarification sur un réseua de télécommunication
résumé
5 6 février
9h30 - 12h30
Soulaymane KACHANI
Columbia University
Application of Dynamic Pricing to Retail and Supply Chain Management
résumé
6 13 février
9h30 - 12h30
Christopher ANDERSON
University of Western Ontario
Real Options Analysis in Pricing and Revenue Management
résumé
7 20 février
9h30 - 12h30
Jean-Yves POTVIN 
Université de Montréal
Algorithmes adaptatifs pour la gestion de véhicules en temps réel
résumé
8 27 février
9h30 - 12h30
Hani MAHMASSANI
University Maryland College Park
Hybrid Operational Strategies for Real-time Fleet Management
résumé
9 12 mars
9h30 - 12h30
Gilbert LAPORTE
HEC Montréal
La gestion des flottes d'ambulances
résumé
10 19 mars
9h30 - 12h30
Soumia ICHOUA
Sultan Qaboos University, Oman
Problèmes de Répartition de Flottes de Véhicules en Temps Réel
résumé
11 26 mars 
9h30 - 12h30
Jean-François CORDEAU
HEC Montréal
Le problème du transport à la demande
résumé
12 2 avril
9h30 - 12h30
Louis-Martin ROUSSEAU
École Polytechnique Montréal
Programmation par contraintes pour des problèmes de tournées de véhicules
résumé


1
Patrice MARCOTTE

INTRODUCTION AUX MODÈLES D'ÉQUILIBRE

Cette présentation se veut une introduction le moins technique possible à différents concepts d'équilibre dans les réseaux de transport privés et de transport en commun. L'exposé montrera comment, à partir de principes de comportement des usagers, obtenir une caractérisation mathématique de l'équilibre. Il mettra également l'accent sur les propriétés qualitatives des différentes solutions d'équilibre.

Une introduction aux modèles d'équilibre (théorie, modélisation, algorithmes) se trouve dans le document ZINAL.pdf .

Sont également fort recommandés  les livres suivants :
 
 

Equilibrium and advanced transportation analysis
Patrice Marcotte and Sang Nguyen eds. 
Kluwer Academic Publishers (1998)
The Traffic Assignment Problem. Models and methods
Michael Patriksson 
VSP Press (1994)

SÉMINAIRE PARRAÎNÉ PAR LE CRMET MITACS


2
Gilles SAVARD

UN MODÈLE DE GESTION DU REVENU POUR LE TRANSPORT AÉRIEN

Pour les entreprises de services telles que les compagnies aériennes, de télécommunications et  hôtelières, la maximisation des profits requiert une suite de décisions stratégiques ayant un impact sur l’ensemble de la chaîne d’approvisionnement. Il existe un  intérêt récent pour le développement d’outils opérationnels permettant l’analyse de stratégies d’augmentation des revenus par une meilleure gestion de la prévision de demande, l’inventaire et la tarification. 

Nous présentons dans ce séminaire une introduction au paradigme de la programmation mathématique à deux niveaux (PMDN).  Ce modèle se prête naturellement à la modélisation de situations faisant intervenir deux agents, le meneur incorporant dans son processus de décision la réaction optimale du suiveur  (souvent associé à un marché) à ses actions. Après un survol de ses principales caractéristiques, nous nous intéressons à une classe particulière mais importante de la PMDN permettant une modélisation naturelle de problèmes de tarification. Une application réelle de gestion de revenu dans le domaine aérien complète la présentation.

 PRÉSENTATION DE GILLES SAVARD.
 
 

SÉMINAIRE PARRAÎNÉ PAR LE CRMET MITACS


3
Georgia PERAKIS

A VARIATIONAL INEQUALITY APPROACH TO DYNAMIC PRICING UNDER COMPETITION

In this lecture we will discuss dynamic pricing under competition. To build the foundations, we will first discuss the key concepts behind nonlinear optimization as well as a more general framework for modelling equilibrium problems that is, variational inequalities. We will discuss the geometrical interpretation behind this modelling framework as well as basic existence and uniqueness results. Furthermore, we will illustrate how this framework connects with a variety of optimization problems. We will provide several examples where this framework is useful.

In the second part we will discuss a model of dynamic pricing under competition in an oligopolistic market. We will first discuss the model using variational inequalities in a deterministic setting. We will discuss the model and establish existence and uniqueness of pricing policies. We will present a solution algorithm and present several numerical results. We will extend these results to a stochastic setting.

PRÉSENTATION DE GEORGIA PERAKIS
 

SÉMINAIRE PARRAÎNÉ PAR LE CRMET MITACS


4
Luce BROTCORNE

TARIFICATION SUR UN RÉSEAU DE TÉLÉCOMMUNICATION

La première partie de cette présentation sera consacrée à un survol des pratiques de tarification en télécommunication. Par la suite nous concentrerons notre étude sur les problèmes de tarification et d'interconnexion entre les réseaux de différents opérateurs. Ce type de problème est l'objet d'un intéret croissant de la part des opérateurs téléphoniques dans un contexte de déréglementation  du marché des télécommunications. Une gestion efficace du revenu des opérateurs nécessite donc de prendre en compte simultanément le problème de l'installation de nouveaux équipements ou de l'interconnection à un autre réseau et celui de la détermination du tarif imposé aux clients (PTCR) en prenant en considération leur réaction.

La nature hiérarchique des interactions entre les agents  (opérateurs, clients) nous conduit à formuler le PTCR sous forme d'un problème de programmation
mathématique à deux niveaux. Après une présentation du modèle et de ses principales propriétés, je décrirai la méthode de résolution approchée qui a été developpée pour résoudre le PTCR. Cette heuristique est  basée sur une  application de la  relaxation lagrangienne à programmation mathématiques à deux niveaux. Enfin, je présenterai  des résultats numériques qui montrent l'efficacité de la méthode pour résoudre des problèmes de grande taille.

PRÉSENTATION DE LUCE BROTCORNE (Part 1)
PRÉSENTATION DE LUCE BROTCORNE (Part 2)
 

SÉMINAIRE PARRAÎNÉ PAR LE CRMET MITACS


5
Soulaymane KACHANI 

APPLICATION OF DYNAMIC PRICING TO RETAIL AND SUPPLY CHAIN MANAGEMENT 

In the first part of this lecture, we address the marketer's dilemma of how best to position a product or service offering vis-à-vis competitive offerings on a price/benefit basis. Through investigating the real value position of a company or a product versus competition, assessing the customer's perception of benefits, and estimating price elasticity and price-volume trade-offs, we propose two widely applicable dynamic pricing models that help improve list prices of products for various customer segments, and adjust product or service benefits to enable price changes. We applied these models to a retail company and a supplier-retailer situation and report on their impact.

In the second part of the lecture,  we discuss a fluid model of dynamic pricing and inventory management in a supply chain under make-to-stock regime. In particular, we consider the case of a single retailer. By borrowing ideas from the transportation field, we introduce and analyze a model for joint pricing, production and inventory management in a capacitated, multi-product dynamic environment. We study the properties of the model, propose a solution algorithm and a numerical example for a discretized version of the model. We then extend our results to the competitive setting. We also examine the case of a distribution system with several wholesalers, intermediate distributors, and retailer, where all entities are subsidiaries of the same company producing 
and selling multiple products.

PRÉSENTATION DE SOULAYMANE KACHANI
 

SÉMINAIRE PARRAÎNÉ PAR LE CRMET MITACS


6
Christopher ANDERSON

REAL OPTIONS ANALYSIS IN PRICING AND REVENUE MANAGEMENT

As a consumer as well as a service provider we are faced with a variety of options on a daily basis.  As a consumer we may make a reservation for service provision and have varying levels of flexibility in canceling that request, as a service provider we may accept a request for service at a set price, or deny that request holding out for future potentially higher revenues.  If we fail to model the flexibility that we provide to the consumer we may under price our product or service. 

In this session we will discuss the concept of Real Options Analysis, specifically focusing on how regular decisions may be mapped into the world of financial options. Then using tools from finance we can properly price in the options we are providing to the customer.  Focusing on car rentals we will look at two separate pricing decisions: how to price our fleet over a set window in which reservations are allowed, and secondly how to price a low price guarantee. 

UNE ANALYSE RÉELLE DES OPTIONS EN TARIFICATION ET GESTION DES REVENUS

En tant que consommateur et fournisseur de services, nous devons prendre des décisions tous les jours quant à une variété d'options. En tant que consommateur, nous pouvons réserver un service donné et, tout dépendant du niveau de flexibilité, annuler cette réservation. En tant que fournisseur de services, nous pouvons accepter une requête de services à un prix donné, et éventuellement refuser d'offrir ces services si d'autres options de revenus apparaissent plus attrayantes. Si nous négligeons de tenir en considération la flexibilité offerte aux consommateurs, nous pouvons sous-évaluer le prix de nos produits et services.

Dans cette séance, nous présentons le concept "d'analyse réelle des options" et focalisons notre attention sur la façon dont des décisions courantes de prix peuvent être transposées dans le monde des options financières. Utilisant des outils provenant de la finance, nous pouvons précisément déterminer le prix des options qui sont offertes à nos clients. Basant notre analyse sur l'industrie de location de voitures, nous examinons deux différentes décisions de prix: comment fixer le prix de notre flotte de voitures dans un contexte où les réservations sont possibles, et deuxièmement comment fixer le prix d'une garantie «le prix le plus bas». 

PRÉSENTATION DE CHRISTOPHER ANDERSON   ARTICLE
 

SÉMINAIRE PARRAÎNÉ PAR LE CRMET MITACS


7
Jean-Yves POTVIN

ALGORITHMES ADAPTATIFS POUR LA RÉPARTITION DES VÉHICULES EN TEMPS RÉEL

Dans ce séminaire, je présenterai tout d'abord une brève introduction aux problèmes de répartition et routage de véhicules en temps réel. Ensuite, je parlerai d'algorithmes d'apprentissage, plus particulièrement de réseaux de neurones, et expliquerai comment ces modèles peuvent être utilisés pour réaliser les tâches de répartition et de routage de véhicules dans un service de courrier rapide. Enfin, je décrirai d'autres types d'algorithmes adaptatifs, comme les algorithmes génétiques, et présenterai des applications en répartition de véhicules.

DOCUMENTATION:   Neural Networks for Automatic Vehicle Dispatching   (PDF)


8
Hani MAHMASSANI

HYBRID OPERATIONAL STRATEGIES FOR REAL-TIME FLEET MANAGEMENT: APPLICATION TO LOAD ASSIGNMENT AND SEQUENCING IN TRUCKLOAD TRUCKING 

Many transportation systems operate in a highly dynamic environment, characterized by considerable stochasticity and unpredictability, to serve customers demanding high service levels.  Real-time information on current system state allows system operators to make on-line decisions on a continuing basis to optimize performance. However, the manner in which this information is used critically determines its effectiveness. 

In this presentation, we discuss a conceptual framework for formulating and evaluating strategies for dealing with the inherent stochasticity in many transportation systems, and the uncertainty in the models of these systems, with emphasis on the role of real-time information.  It contrasts a priori methods with online decision approaches, including both predictive and reactive methods, as well as global versus local approaches.  Hybrid approaches that combine a priori robust decisions with on-line adjustment and re-optimization are proposed as a general strategy for  the operation of dynamic uncertain systems.  The presentation identifies a set of fundamental trade-offs in the design and performance of these approaches, leading to a series of open research questions that arise in conjunction with these problems.    Examples of these questions include: (1) How useful is probabilistic information about future demand? (2) Can real-time information and corresponding decisions help in removing uncertainty and volatility due to future demands? (3) How to “divide and conquer” in a dynamic and uncertain environment? (4) How to assign requests to parallel resources? (5) How to make use of a priori information? (6) How sophisticated do we need to be with local decisions? 

The presentation draws on our research in dynamic fleet management, with primary application to truckload trucking.  We consider an online truckload routing and scheduling problem, in which the demand has time windows and its information is revealed as the routes are executed.  Strategies for the real-time operation of large fleets with several classes of demand are considered, particularly when a fraction of the demand requires time sensitive ‘priority’ delivery service.  Specific examples are presented along with numerical results to illustrate the relative effectiveness of alternative strategies. 

PRÉSENTATION DE HANI MAHMASSANI   PRESENTATION 2

9
Gilbert LAPORTE

LA GESTION DES FLOTTES D'AMBULANCES

Dans cet exposé, on passera en revue les principaux modèles et algorithmes utilisés dans la gestion des flottes d'ambulances. On abordera notamment la notion de couverture simple et multiple ainsi que la gestion de problèmes de localisation en modes statique et dynamique. Finalement, on présentera un modèle pour la localisation des voitures de médecins dans un mode dynamique.

ARTICLE I      ARTICLE II


10
Soumia ICHOUA

PROBLÈMES DE RÉPARTITION DE VÉHICULES EN TEMPS RÉEL

La première partie de cette présentation sera consacrée à une présentation générale des systèmes d'aide à la décision en temps réel. Nous discuterons également certains aspects de modélisation et de résolution inhérents à ces systèmes. Dans la deuxième partie, nous nous pencherons plus particulièrement sur le problème de gestion dynamique de flottes de véhicules. Dans ces problèmes, il s'agit d'affecter des requêtes qui arrivent en temps réel à une flotte de véhicules en mouvement. Nous nous attarderons sur trois problématiques rencontrées dans des applications temps réel du problème de répartition de véhicules. Le premier aspect que nous considérons est la diversion qui consiste à permettre à un véhicule de changer sa trajectoire afin de servir une nouvelle requête, si cette déviation par rapport à sa route planifiée est justifiée. Nous discuterons egalement la question de dépendance temporelle des temps de parcours. Finalement, nous présenterons une stratégie qui exploite une anticipation des demandes futures afin d'améliorer le processus de la prise de décision.

ARTICLE I      ARTICLE II


11
Jean-François CORDEAU

LE PROBLÈME DU TRANSPORT À LA DEMANDE

Dans le problème du transport à la demande, des usagers formulent des requêtes afin d'être transportés d'une origine à une destination spécifiques. Le transport est réalisé par des véhicules qui fournissent un service partagé. Le problème consiste à élaborer un ensemble de tournées de véhicules de coût total minimum satisfaisant des contraintes de capacité, de fenêtres de temps, de couplage, de préséance et de temps de transit. Dans cette présentation, nous nous attarderons à la modélisation et à la résolution du problème de transport à la demande et du problème plus général de cueillette et de livraison. Les principales méthodes de résolution exactes et heuristiques seront présentées en insistant plus particulièrement sur les travaux récents.

ARTICLE I      ARTICLE II


12
Louis-Martin ROUSSEAU

PROGRAMMATION PAR CONTRAINTES POUR DES PROBLÈMES DE TOURNÉES DE VÉHICULES

Après avoir fait une brève présentation de la programmation par contraintes (PPC) et illustré ses mécanismes de propagation, cet exposé fera un tour d'horizon des différentes méthodes de PPC qui ont été développées et appliquées à différentes variantes du problème de tournées de véhicules (voyageur de commerce, plus court chemin, etc.). 

Nous verrons d'abord un modèle de PPC servant de base à la modélisation de ces problèmes et nous aborderons ensuite la définition des contraintes globales nécessaires à sa résolution. Nous nous attarderons aux contraintes permettant d'éliminer les cycles ainsi qu'à celles traitant des fenêtres de temps. Puisque la PPC n'est généralement pas efficace seule pour résoudre des problèmes de taille réelle, nous ferons aussi un tour d'horizon des différentes combinaisons et hybridations qui ont été réalisées, telles l'utilisation de la recherche à grand voisinage, les métaheuristiques et la génération de colonnes.

Finalement, nous verrons comment ces techniques peuvent être utilisées pour résoudre des problèmes de transport sujets à des contraintes
complexes, telle la synchronisation dans le temps des visites de plus d'un véhicule à un même client.