d) Traçabilité et gestion des risques dans des systèmes distribués
Laboratoire : LITIS – INSA de Rouen, CERENE – Université du Havre, IRSEEM – ESIGELEC Rouen
Rapporteur : Adnane CABANI (IRSEEM, enseignant chercheur)
Participants: Habib ABDULRAB (LITIS, PU), Waled ALSHABI (LITIS, doctorant), Abdellatif BENABDELHAFID (CERENE, MCF HDR), Ezzeddine BENAISSA (CERENE, doctorant), Sabri BENDRISS (CERENE, associé), Senouci BENMANSOUR (CERENE, ingénieur de recherches), Dalila BOUDEBOUS (CERENE, MCF), Jaouad BOUKACHOUR (CERENE, MCF HDR), Alain CARDON (LITIS, PU), Mhamed ITMI (LITIS, MCF HDR), Joseph MOUZNA (IRSEEM, enseignant chercheur), Redouane KHEMMAR (IRSEEM, enseignant chercheur), Xavier SAVATIER (IRSEEM, enseignant chercheur)
Les travaux envisagés dans le cadre de l’axe n°4 sont orientés au développement d’un système de gestion des données de la traçabilité des conteneurs permettant le tracking et le tracing et d’un système de gestion des risques dans le transport des matières dangereuses spécialement au niveau des plateformes portuaires. De surcroît, on s’intéresse à la gestion des risques émanant de la manutention des conteneurs et leur traçabilité dans un contexte multimodal. Ainsi, le but principal porte sur le développement d'un système à base de connaissances pour la gestion des situations à risques en exploitant tout particulièrement les alertes générées par le système de traçabilité.
Etat d'avancement et perspectives :
Dans un premier temps, nous nous sommes focalisés sur l'état de l'art afin de pouvoir se positionner par rapport aux travaux existants.
Dans le but de définir un système de traçabilité de conteneurs, nous avons commencé par une étude bibliographique sur les différentes notions liées à la communication des réseaux de capteurs. Deux technologies se distinguent : la RFID et le ZigBee:
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La RFID a l’avantage de ne pas coûter cher et de pouvoir faire étiqueter de petits objets permettant ainsi du suivi temps réel avec une granularité fine.
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Le Zigbee est bien adapté à la problématique des réseaux de capteurs. Il a l’avantage de pouvoir communiquer sur une large zone géographique avec une optimisation de la consommation d’énergie.
A terme, le but est de réaliser une approche intelligente temps réel de traçabilité portuaire. Pour y parvenir une approche globale a été décrite. Cette approche se résume en trois points :
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La création d’une ontologie portuaire décrivant les entités de base nécessaires à la traçabilité du passage portuaire des marchandises.
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La création d’une méta-ontologie de traçabilité de marchandises. Les objets de cette méta-ontologie sont des Business Processes, BP (Processus d’affaires) décrivant, entre autres, les workflows de marchandises. Les états des BPs sont en interaction permanente avec un système RFID distribué qui constitue la base de notre système global de traçabilité.
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L’étude d’une plateforme distribuée qui tiendrait compte de l’utilisation de la technologie RFID afin de suivre les mouvements des objets, et de les collectionner et transmettre leurs traces, gérer la trace informationnelle…
L’étude a été centrée essentiellement sur la construction des fondations de ce système pour la réalisation d’une plateforme distribuée, support de démonstration. Sagvan Saleh a consacré son rapport du master à ce sujet. Il a ensuite démarré au mois de septembre sa première année de thèse (codirigé par H. Abdulrab et M. Itmi) autour de ce sujet. Dans ce sens, le LITIS a commencé par une étude bibliographique de la technologie RFID, et a montré qu’elle est pertinente et prometteuse.
L’IRSEEM, de son côté, a pu avoir des connaissances approfondies sur les réseaux ZigBee. Nous avons tout d’abord étudié une panoplie de protocoles de routage dans les réseaux de capteurs basés sur plusieurs approches : le routage plat, le clustering, la position géographique des nœuds, etc. Ensuite, nous nous sommes intéressés plus précisément au mécanisme de routage défini par la norme ZigBee.
Le CERENE s’est focalisé sur la gestion des risques dans le transport des matières dangereuses spécialement au niveau des plateformes portuaires (le Grand Port Maritime du Havre). Afin de se positionner par rapport à l’existant, quatre domaines ont été abordés :
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Gestion des risques: Risques, Méthodes de gestion des risques, Transport des marchandises dangereuses, transport multimodal;
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Port maritime: Terminal à conteneur, Transport maritime, Modélisation des processus de manutention des conteneurs;
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Produit intelligent: RFID, "conteneurs intelligents", Système auto-identification
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Traçabilité: GOST, Architecture des systèmes de traçabilité.
La deuxième partie de notre travail concerne la proposition du modèle d'un système de gestion d'un terminal à conteneurs (TC) à base d'agents. Le but de ce système est, d’une part, de pouvoir reproduire le fonctionnement d'un TC, et d’autre part, la supervision de son fonctionnement pour la prévention des risques. Le processus décisionnel au niveau du système devrait exploiter les informations issues de plusieurs sources d'information (GOST, Systèmes d’information métier, Capteurs, ...). Le prototype du système proposé est en cours de développement et se base sur la plateforme agent JADE.
Concernant la technologie de communication ZigBee utilisée pour la collecte et la remontée des informations, nous avons conduit des simulations pour évaluer les performances du routage proposé par ZigBee Alliance tout en le comparant au routage à la demande afin d'identifier les caractéristiques du routage hiérarchique ainsi que ses déficiences.
Les résultats de simulations ont montré que le routage hiérarchique de base présente de meilleurs délais et taux de délivrance permettant ainsi une disponibilité de service indépendamment de la taille du réseau mais il ne résiste pas pour une longue durée à cause de sa nature statique. Pour cela, nous avons proposé des modifications de l’algorithme de routage hiérarchique. Cet algorithme modifié permet une exploration horizontale de l’arbre en plus de l’exploration verticale suivant les liens père-fils. Il augmente la probabilité de trouver un chemin alternatif vers la destination sans avoir besoin d’atteindre un père-commun. Cependant, il pourrait introduire des délais additionnels par rapport au routage hiérarchique de base mais qui restent moins importants que les délais d’établissement de route du protocole AODV.
D’autre part, une étude comparative détaillée a été faite entre l’approche RFID distribuée (où les nœuds du système communiquent entre eux, sans passer par un serveur central) et l’approche centralisée. Cette étude nous a amené à choisir l’approche distribuée, car elle est plus robuste, flexible, et extensible.
Dans la troisième partie, nous explorons la proposition d'une architecture orientée service. Pour cela, nous nous profitons de l’expérience acquise lors du projet GOST. Le but étant d'améliorer l'agilité d'intégration de plusieurs sources d'informations et de garantir la fiabilité du partage des informations.
A terme, nous souhaitons fournir les caractéristiques des conteneurs aux agents qui les représentent. Ainsi, nous pourrons consolider un processus de gestion des risques centré produit au niveau du TC. De plus, la reproduction du fonctionnement du TC permettra d'analyser l'impact de l'aspect sécuritaire sur la performance du TC et prendra en considération cette contrainte pour la spécification du nombre des conteneurs qui subiront une inspection par les douaniers.
Afin de développer un système de gestion des données de la traçabilité des conteneurs nous avons commencé la phase de développement sur un kit Texas CC2530DK, Ce kit prend en charge plusieurs piles de protocoles permettant de sélectionner, à moindre coût, les protocoles réseau appropriés en fonctions de nos besoins. La solution CC2530 comporte un émetteur/récepteur RF hautes performances entièrement intégré, un microcontrôleur 8051, 8 Ko de RAM, une mémoire flash de 256 Ko et d'autres fonctionnalités et périphériques puissants.
Actuellement nous travaillons sur le développement des applications pour collecter et remonter les informations vers le coordinateur du réseau et nous allons par la suite implémenter notre solution proposée afin d’améliorer le routage dans ce réseau.
Communications en 2011
Réunion
Lors du séminaire commun du 1 juillet 2011, M. Najib a parlé de la gestion des risques liés au transport des matières dangereuses et M. Kasraoui de la traçabilité dans les systèmes distribués. Lors du séminaire commun du 9 janvier 2012, M. Kasraoui, S. Saleh et M. Nejib présenteront la traçabilité et la gestion des risques dans des systèmes distribués.
Publication
[1] M. Najib, H. Boukachour, J. Boukachour, A. EL Fazziki, Multi-agent framework for hazardous goods transport risk management, International journal of information science and management, Special issue October 2010.
Conférences
[2] H. EL Adnani, M. Najib, D. Boudebous, J. Boukachour, C.-H. Fredouët, Containerized Goods Security, The 9th Triennial Conference of the International Federation of Operational Research Societies (IFORS 2011), Melbourne, Australie, 2011
[3] M. Najib, A. EL Fazziki, Hadhoum Boukachour, Jaouad Boukachour, Un système multi-agent pour l’intégration du contrôle de la sûreté dans les opérations de manutention des conteneurs dans les ports maritimes, Colloque d’Informatique, Automatique et Electronique, Université Mundiapolis, Casablanca, Maroc, Mars 2011
[4] M. Najib, H. Boukachour, J. Boukachour, A. EL Fazziki, Une architecture multi-agent d’un système d’aide à la décision aux entreprises, 12ème congrès annuel de la société française de recherche opérationnelle et d’aide à la décision, (ROADEF 2011) Saint Etienne, France Mars 2011
[5] M. Najib, H. Boukachour, J. Boukachour, A. EL Fazziki, Multi-agent framework for hazardous goods transport risk management, 5th International Conference on e-Commerce in Developing Countries: with focus on export, Kish, Iran 2010.
[6] S. Saleh, H . Abdulrab, M. Itmi, Vers un système intelligent de traçabilité portuaire en temps réel. (en cours de préparation)
[7] A. Cabani, M. Kasraoui, J. Mouzna, Improvement of ZigBee Routing. (en cours de préparation)
[8] S. Saleh, Physical and Informational Traceability System: Study and applications. Rapport de Master. Université du Havre.
Centre de compétence : IDIT
Rapporteur : Valérie BAILLY-HASCOËT (IDIT, Ingénieur de recherches)
Participants: Gaëlle BONJOUR (IDIT, Analyste), Ludovic COUTURIER (IDIT, Directeur Projet), Frédéric LETACQ (IDIT, Ingénieur de recherches)
L’IDIT propose d’apporter sa connaissance des différentes réglementations (transport de marchandises dangereuses, sûreté portuaire, opérateur économique agréé) ainsi que des régimes de responsabilité civile et pénale des différents acteurs de la chaîne logistique (transporteur maritime, manutentionnaire, prestataire logistique, entrepositaire, commissionnaire de transport, transporteur routier/ferroviaire/fluvial).
Phases du projet:
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Inventaire des réglementations françaises et communautaires
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Analyse du contentieux et des régimes de responsabilité des acteurs de la chaîne logistique œuvrant dans un port
Travaux réalisés :
Dans le cadre des « Clubs IDIT » organisés trois fois par an au Havre, Rouen et Paris, l’institut a organisé le 20 octobre 2011 un dîner-débat sur le thème de la manutention portuaire. Cette conférence où sont intervenus Mme Christine DOMAIN (Sce Juridique et Assurances, TERMINAUX DE NORMANDIE) et Me Jérôme de SENTENAC (avocat au Havre) a d’aborder, d’une part, les problématiques juridiques complexes auxquelles sont confrontés les entreprises de manutention (contrats de manutention, domanialité, réforme portuaire, joint-venture, sûreté, douane, droit de l’environnement), d’autre part l’évolution du régime juridique applicable au manutentionnaire maritime selon les opérations qu’il effectue (chargement/déchargement, garde/stockage/gardiennage, opérations sur parc ou sous hangar, empotage/dépotage), et enfin les incertitudes que laisse planer la codification récente du régime juridique de la manutention (Code des Transports adopté fin 2010).
e) Management de l'innovation dans les PME de service intervenant sur le passage portuaire des marchandises
Centre de compétence : CRITT T&L,
Rapporteur : Robin POTÉ (directeur)
Participant: Aurélien BERTELLE (Ingénieur)
Le programme de recherche de passage portuaire couvre plusieurs champs : les mathématiques, l’informatique, la gestion et l’aménagement du territoire. Les travaux permettent de développer des nouvelles connaissances et outils pour la logistique. Comment intégrer ces résultats dans la démarche d'innovation des entreprises ? Le CRITT a pour objectif de développer un système d’information dédié au pilotage de l’innovation en logistique et intégrer les travaux du GRR T&L dans cet outil.
Ainsi ce travail a pour ambition de répondre aux questions suivantes :
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Comment aider les entreprises intervenant sur le passage portuaire de la marchandise à se développer et offrir de nouveaux services ?
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Quels sont les tableaux de bord à mettre en place pour piloter et impulser les projets d'innovation ?
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Quel système d'information ou logiciel associé à des processus mettre en place pour explorer les marchés de demain ?
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Comment les travaux menés par le GRR T&L peuvent ils s’inscrire dans ce cadre et quelles valeurs pour l’entreprise ?
Approche proposée :
Le projet se déroulera en trois phases :
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état des lieux et analyse du besoin sur un échantillon d’entreprises :
Etat de l'art des outils d'analyse stratégiques et de pilotage de l'innovation
Analyse de l'existant sur les logiciels de pilotage de l'activité
Analyse des besoins en entreprise en terme d'outil d'analyse et tableaux de bords
Veille sur les innovations en logistique et travaux du GRR T&L.
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conception d'un outil informatique de management de l'innovation :
Rédaction des spécifications techniques
Développement d'une solution logicielle
Expérimentation de l'outil informatique auprès d'entreprises.
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communication et diffusion de l’outil:
Mise en ligne de l’outil,
Organisation de réunions de présentations,
Communication des rapports
Périmètre du système d’information :
Il couvrira les fonctions suivantes :
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analyser le positionnement stratégique de l'entreprise, mesurer sa fragilité :
Le diamant de porter ou autres outils d'analyse stratégiques sont existants mais très peu utilisés en PME. De plus ils nécessitent une démarche méthodologique chronophage. Sont ils suffisamment faciles à mettre en œuvre et répondent ils aux besoins du chef d'entreprise ? Comment les adapter et les transformer en tableau de bord opérationnels ?
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analyser et booster sa capacité à innover
L'esprit entrepreneur est il diffusé dans l'entreprise, sont ils à l'affut de nouveaux projets ? Comment mettre en place et mesurer la politique d'innovation dans l'entreprise ? Quels sont les chemins possibles pour innover en logistique ? Comment la recherche et notamment les travaux du GRR peuvent ils contribuer au développement d’innovations ?
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piloter les projets d'innovation avec succès
Les projets d'innovation permettent ils de répondre aux enjeux concurrentiels identifiés ? Comment cartographier les projets et analyser leurs chances de succès ? Le système d'information comme outil de collecte et de pilotage http://www.inova-software.com/
Livrables :
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Un rapport d’études présentant l’état de l’art et les fonctionnalités attendues du logiciel de management de l’innovation en logistique
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Un rapport spécifique sur les contributions possibles du GRR en réponse aux besoins des entreprises
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Le prototype du logiciel de management de l’innovation développé
3) Demande de financement
Quatre établissements sont concernés par le projet, trois publics (Université du Havre, INSA de Rouen et ESIGELEC) et deux privés (IDIT, CRITT).
Demande passée sur les 3 établissements publics:
dont 163588€ pour l'Université du Havre (dont 15704€ pour l'INSA Rouen) et 61412€ pour l'ESIGELEC
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Allocation régionale 2010 pour l'axe 4: 92000€
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Financement sur FEDER: 478689€
dont 324522€ pour l'Université du Havre, 52255€ pour l'INSA Rouen et 101912€ pour l'ESIGELEC
La demande CPER 2010 couvre 2 ans, ainsi la demande de cette année couvrira la troisième année. La demande CPER 2012 pour les 3 établissements publics est de 125000€:
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Missions pour les permanents et les doctorants: 42500€
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Communication: 10000€
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Personnels: 47500€
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Frais de laboratoires et petits équipements: 20000€
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Frais de gestions (4%): 5000€
Cependant, au vu du début du financement du FEDER et suite à l'implication des équipes dans d'autres projets, un report de la date de clôture du programme passage portuaire sera demandé.
En 2012, deux allocations régionales seront demandées :
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La première demande sera faite par Eric Sanlaville (LITIS) de l'axe 2. Le sujet sera: «Solutions globales d'optimisation robuste pour la gestion dynamique d'un terminal à conteneur couplée à l'ordonnancement des arrivées et départs ». Le sujet permet donc de regrouper les problématiques de l'axe 1 et de l'axe 2 et cette thèse aura pour co-encadrants Sophie Michel (LMAH) et Stefan Balev (LITIS).
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La deuxième demande sera faite l'ESIGELEC pour l'axe 4. Le sujet traitera de la sécurité des systèmes communicants.
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