A relax-and-repair heuristic for the Swap-Body Vehicle Routing Problem

International audienceIn this paper we address the Swap-Body Vehicle Routing Problem, a variant of the Truck and Trailer Routing Problem. It was introduced in the VeRoLog Challenge 2014. We develop a solution approach that we coin Relax-and-Repair. It consists in solving a relaxed version of the SB-VRP and deriving a feasible solution by repairing the relaxed one. We embed this approach within a population-based heuristic. During computation we store all feasible routes in order to derive better solutions by solving a set-partitioning problem. In order to take advantages of nowadays multi-core machines, our algorithm is designed as a collaborative parallel population-based heuristic. Experimental results show that our relax-and-repair algorithm is very competitive and point the impact of each phase on the quality of the obtained solutions. The advantage of our approach is that it can be adapted to solve complex industrial routing problems

Modelisation et aide a la decision pour l'introduction de technologies communicantes en milieu hospitalier.

This thesis aims at evaluating the impacts of Radio-Frequency Identification (RFID) within a healthcare context.The first parts of this dissertation describe the particularities of health-production systems, the problematic of introducing RFID technologies within a general context, and present the tools that can be used to answer questions related to implementing new information and communication technologies within hospitals.Two use cases are developed. They concern tumour-banks (and more generally biobanks) and chemotherapies production systems.The generic impacts of RFID technologies led us proposing an adapted descriptive approach.Technologies allow fast and acute inventories, even concerning cryotubes containing biological samples that are stored at very low temperatures. This observation led us to define and study the possibilities for re-organizing these particular stocks. This activity and a specific optimization approach are included in a discrete-event simulation tool.Several improvements can also be raised through the use of auto-communicating devices within a chemotherapy production system. We focus on using real-time data to estimate the evolution of competency of the human resources concocting cytotoxics. We describe an optimization approach for scheduling the production of chemotherapies considering the resources performance level, and include this tool within a dedicated discrete-event simulation model.Cette thèse traite de l'évaluation des apports de l'introduction de nouvelles technologies de l'information et de la communication (NTIC), les technologies d'IDentification par Radio-Fréquences (RFID), dans le milieu de la Santé.Un premier objectif a naturellement consisté en la description des particularités de la production de soins et de l'organisation hospitalière, ainsi que des problématiques associées à la mise en place de systèmes RFID dans un contexte plus général et une présentation des outils permettant de répondre à ces problématiques.Suivent deux cas d'application issus du projet MISTRALS (Mutualisation Informatique des Systèmes Technologiques pour le Recherche phArmaceutique et La Santé) que sont les tumorothèques et la production de chimiothérapies.La partie "générique" des impacts des technologies mènent à la proposition d'une approche descriptive adaptée au problème. Les apports des technologies permettent d'inventorier les boîtes de cryotubes stockées à très basse température rapidement et précisément. Cette observation nous a poussés à définir et étudier des possibilités de la mise en place de l'activité de concaténation de ces boîtes. Cette activité et une approche d'optimisation la concernant sont intégrées à un outil de simulation par évènements discrets.L'intérêt des objets communicants est également pluriel dans la production des chimiothérapies. Outre les apports logistiques, les RFID permettent d'acquérir des données fiables pour paramétrer les profils et la performance des ressources humaines. Nous déterminons une approche de génération d'ordonnancements intégrant la gestion des compétences et l'intégrons à une simulation à évènements discrets

Modeling and decision-support for the introduction of auto-id technologies in hospitals.

Cette thèse traite de l'évaluation des apports de l'introduction de nouvelles technologies de l'information et de la communication (NTIC), les technologies d'IDentification par Radio-Fréquences (RFID), dans le milieu de la Santé.Un premier objectif a naturellement consisté en la description des particularités de la production de soins et de l'organisation hospitalière, ainsi que des problématiques associées à la mise en place de systèmes RFID dans un contexte plus général et une présentation des outils permettant de répondre à ces problématiques.Suivent deux cas d'application issus du projet MISTRALS (Mutualisation Informatique des Systèmes Technologiques pour le Recherche phArmaceutique et La Santé) que sont les tumorothèques et la production de chimiothérapies.La partie "générique" des impacts des technologies mènent à la proposition d'une approche descriptive adaptée au problème. Les apports des technologies permettent d'inventorier les boîtes de cryotubes stockées à très basse température rapidement et précisément. Cette observation nous a poussés à définir et étudier des possibilités de la mise en place de l'activité de concaténation de ces boîtes. Cette activité et une approche d'optimisation la concernant sont intégrées à un outil de simulation par évènements discrets.L'intérêt des objets communicants est également pluriel dans la production des chimiothérapies. Outre les apports logistiques, les RFID permettent d'acquérir des données fiables pour paramétrer les profils et la performance des ressources humaines. Nous déterminons une approche de génération d'ordonnancements intégrant la gestion des compétences et l'intégrons à une simulation à évènements discrets.This thesis aims at evaluating the impacts of Radio-Frequency Identification (RFID) within a healthcare context.The first parts of this dissertation describe the particularities of health-production systems, the problematic of introducing RFID technologies within a general context, and present the tools that can be used to answer questions related to implementing new information and communication technologies within hospitals.Two use cases are developed. They concern tumour-banks (and more generally biobanks) and chemotherapies production systems.The generic impacts of RFID technologies led us proposing an adapted descriptive approach.Technologies allow fast and acute inventories, even concerning cryotubes containing biological samples that are stored at very low temperatures. This observation led us to define and study the possibilities for re-organizing these particular stocks. This activity and a specific optimization approach are included in a discrete-event simulation tool.Several improvements can also be raised through the use of auto-communicating devices within a chemotherapy production system. We focus on using real-time data to estimate the evolution of competency of the human resources concocting cytotoxics. We describe an optimization approach for scheduling the production of chemotherapies considering the resources performance level, and include this tool within a dedicated discrete-event simulation model

Modelisation et aide a la decision pour l'introduction de technologies communicantes en milieu hospitalier.

Cette thèse traite de l'évaluation des apports de l'introduction de nouvelles technologies de l'information et de la communication (NTIC), les technologies d'IDentification par Radio-Fréquences (RFID), dans le milieu de la Santé.Un premier objectif a naturellement consisté en la description des particularités de la production de soins et de l'organisation hospitalière, ainsi que des problématiques associées à la mise en place de systèmes RFID dans un contexte plus général et une présentation des outils permettant de répondre à ces problématiques.Suivent deux cas d'application issus du projet MISTRALS (Mutualisation Informatique des Systèmes Technologiques pour le Recherche phArmaceutique et La Santé) que sont les tumorothèques et la production de chimiothérapies.La partie "générique" des impacts des technologies mènent à la proposition d'une approche descriptive adaptée au problème. Les apports des technologies permettent d'inventorier les boîtes de cryotubes stockées à très basse température rapidement et précisément. Cette observation nous a poussés à définir et étudier des possibilités de la mise en place de l'activité de concaténation de ces boîtes. Cette activité et une approche d'optimisation la concernant sont intégrées à un outil de simulation par évènements discrets.L'intérêt des objets communicants est également pluriel dans la production des chimiothérapies. Outre les apports logistiques, les RFID permettent d'acquérir des données fiables pour paramétrer les profils et la performance des ressources humaines. Nous déterminons une approche de génération d'ordonnancements intégrant la gestion des compétences et l'intégrons à une simulation à évènements discrets.This thesis aims at evaluating the impacts of Radio-Frequency Identification (RFID) within a healthcare context.The first parts of this dissertation describe the particularities of health-production systems, the problematic of introducing RFID technologies within a general context, and present the tools that can be used to answer questions related to implementing new information and communication technologies within hospitals.Two use cases are developed. They concern tumour-banks (and more generally biobanks) and chemotherapies production systems.The generic impacts of RFID technologies led us proposing an adapted descriptive approach.Technologies allow fast and acute inventories, even concerning cryotubes containing biological samples that are stored at very low temperatures. This observation led us to define and study the possibilities for re-organizing these particular stocks. This activity and a specific optimization approach are included in a discrete-event simulation tool.Several improvements can also be raised through the use of auto-communicating devices within a chemotherapy production system. We focus on using real-time data to estimate the evolution of competency of the human resources concocting cytotoxics. We describe an optimization approach for scheduling the production of chemotherapies considering the resources performance level, and include this tool within a dedicated discrete-event simulation model.ST ETIENNE-ENS des Mines (422182304) / SudocGARDANNE-Centre microélec. (130412301) / SudocSudocFranceF

Optimizing a new refilling activity within biobanks using RFID technologies

Contactless technologies can improve the production and supply chains at different levels. An important point when estimating the relevance of their implementation is that they can allow new activities and working schemes. This study presents the case of inserting contactless technologies in biobanks. Biobanks have to sustain the tasks of storage, converting and handover of human, fast perishing and potentially infectious samples. Due to extreme cold chain constraints, database and inventory inaccuracies and the time for inventorying, biobank managers hesitate to refill boxes where sockets have been set free. In addition to the operational gains of accuracy and performance, introducing new auto-ID devices may allow this activity and generate large savings that may legitimize the costs of their development and/or implementation. The subject of the presentation will be the optimization problems involved by the refilling activity in biobanks. This new activity is mainly constrained by the fact that samples must not be exposed to room temperature for a too long amount of time. Other constraints come from the fact that biobanks optimised their processes to improve their efficiency and quality of service according to the inaccuracies they know their database is subject to. As auto-identification should reduce significantly error probabilities, some of those auto-imposed constraints will not be taken into account. Different models and properties of these problems will be presented

Chemotherapy Production Scheduling with Skill-Learning

This paper presents on original model for the scheduling of chemotherapy production in hospitals. The purpose is to investigate how service expectations implied by due dates and learning opportunities for technicians offered by idle times can be combined when computing a production schedule. An optimization module was developed based on a tabu search heuristic for the scheduling part and included in a simulation which contains a Learn-Forget Curve Model for the technician competences to evolve

Impacts of radio-identification on cryoconservation centers

International audienc

Chasing the Impacts of RFID Implementation

RFID technologies are being implemented in more and more contexts, mainly for traceability and optimization purposes. Studies using different approaches aim at predicting feasibility of a solution, how it may modify the processes in a production chain, impacts of enhanced traceability and/or possibility of new uses made possible by those technologies. This poster describes a conceptual model based on multi-level simulation to observe the impacts of introducing RFID devices in a general context. This model is illustrated with the particular case of a study leaning on the observation of pilot plants in cryo-conservation centers

Les RFID pour la production de chimiothérapies : Approches d'ordonnancement avec gestion des compétences

Les nouvelles technologies d'information et de la communication, et notamment les objets auto-communicants comme les RFID (Radio Frequency IDentification), permettent d'effectuer une traçabilité des flux de qualité. Outre les apports "génériques" des RFID, il est intéressant de revoir certaines règles opérationnelles au travers de leur mise en place et il peut être possible d'implémenter de nouvelles activités. Elles permettent en outre de mettre en place des ensembles de détrompeurs fiables, et éventuellement de neutraliser la grande majorité des erreurs de production et de livraison. Cette étude de l'impact des RFID dans les systèmes hospitaliers se place dans le contexte de la production de cytotoxiques, produits sur-mesure, de grande labilité et à faible index thérapeutique. Cette étude propose une approche de génération d'ordonnancements intégrant la gestion des compétences, basée sur une heuristique de type Tabou. Nous considérons que les RFID permettent de s'autoriser à faire travailler du personnel peu expérimenté de manière autonome. Elle suppose qu'un ensemble de dispositifs de traçabilité permettent d'éviter toute erreur de dosage en contrepartie de l'augmentation du temps de production. Cette traçabilité automatisée permet en outre d'acquérir des données fiables pour estimer les profils et niveaux de performance des ressources afin de paramétrer l'ordonnanceur. Un moteur de simulation à évènements discrets en C++ a été développé pour observer les impacts des nombreuses décisions tactiques et opérationnelles relatives à l'affectation des ressources aux postes et des préparations aux manipulateurs. Ces décisions concernent principalement les méthodes d'estimation des compétences, les politiques d'affectation des ressources aux postes de préparation et les objectifs d'optimisation de l'affectation des tâches aux préparateurs