Tesi sul tema "Substances dangereuses – Transport – Environnement"

Les substances nocives et potentiellement dangereuses sont tres diverses tant dans leurs caracteristiques physiques que dans la nature et le degre des risques qu'elles engendrent. La difficulte de les juridiciser incide sur la delimitation du champ des reglementations les regissant. Elles font souvent l'objet de transport maritime, dans le cadre du commerce international, transport dont les propres facteurs de risque sont mal maitriser et tendent a accroitre l'ampleur potentielle des dommages redoutes. En la matiere, le droit positif est constitue des conventions speciales ("nucleaires" et "petrolieres") et des conventions generales sur la responsabilite du proprietaire de navires. Il ne permet pas une prise en charge satisfaisante du risque en cause, mais compromet aussi par ses lacunes l'efficacite de la convention specifique a ces substances que l'organisation maritime internationale tente d'elaborer depuis 1979. Cependant, les limites de l'assurabilite du risque peuvent etre depassees par l'instauration d'un systeme globale de gestion. Il suppose une integration raisonnable des apports du droit de l'environnement de facon a resoudre le difficile probleme de la pollution sans occulter les imperatifs economiques. Il implique aussi le renforcement des mesures de prevention par l'effectivite du controle et de la sanction. La coherence du systeme necessite l'adaptation du regime de la responsabilite. En outre, l'assureur peut, grace au "risk management" , mieux maitriser le risque et elargir son champ assurantiel. La perfectibilite de l'assurance dans ce cadre reste neanmoins tributaire de la diligence des industriels et etats sur lesquels peserait une part de la charge du risque. Aussi faut-il souhaiter une evolution du droit qui forcerait des comportements raisonnables pour que le risque ne sombre pas dans l'inassurabilite absolue
THE VERY DIVERSITY OF HAZARDOUS AND NOCIOUS SUBSTANCES (HNS), AS WELL IN THEIR PHYSICAL FEATURES AS IN THE NATURE AND THE MAGNITUDE OF RISKS THEY CREATE AFFECTS THEIR CONCEPTUALIZATION, AND CONSEQUENTLY THE SCOPE OF RULES GOVERNING THEM. AS THEY ARE USUALY CARRIED BY SEA WAY IN THE FRAMEWORK OF INTERNATIONAL TRADE, SHIPPING TENDS TO RAISE MAGNITUDE OF SCARED HARMS BECAUSE ITS OWN RISKS FACTORS CAN NOT COMPLETELY BE UNDER-CONTROL. IN THIS MATTER, AVAIBLE COMPENSATION RULES COME FROM BOTH SPECIAL CONVENTIONS (ABOUT NUCLEAR AND OIL POLLUTION DAMAGES) AND GENERAL CONVENTIONS ABOUT SHIP OWNER'S LIABILITY. BUT THEY DO NOT ALLOW SUFFICIENT INDEMNITY FOR THE CONSIDERED DAMAGE AND THEY ALSO COMPROMISE THE EFFICIENCY OF THE PARTICULARY HNS CONVENTION WHICH INTERNATIONAL MARITIME ORGANIZATION HAS BEEN TRYING TO SET UP SINCE 1979. HOWEVER A GLOBAL MANAGEMENT SYSTEM COULD OVERCOME LIMITS TO INSURABILITY. BUT A MODERATE INTEGRATION OF ECOLOGICAL ETHICS IS REQUIRED TO SOLVE THE POLLUTION PROBLEM WITHOUT UNDER-ESTIMATE ECONOMICAL NECESSITY. PREVENTIVE RULES MIGHT ALSO BE strengthENED BY EFFECTIVE CONTROLE AND SANCTION AND IMPROVEMENT OF CIVIL LIABITY RULES. INSURER CAN CONTROL THE RISK AND BE ABLE TO COMPENSATE A LARGER FIELD OF LOSS IF HE PRATICS "RISKS MANAGEMENT". WE MUST NEVERTHELESS ADMIT THAT THE SUCCESS OF THIS SYSTEM IS DEPENDANT ON THE INDUSTRIALS AND STATES INTENTION. SO AN EVOLUTION OF LOW IS EXPECTED TO FORCE MODERATE BEHAVIOR SO THAT THE RISK WILL NOT BE ABSOLUTELY ININSURABLE

Cette thèse contribue à la compréhension de la relation entre le commerce et l’environnement, en mettant l’accent sur le rôle de la réglementation environnementale entre pays. Trois essais abordent ce lien selon différentes perspectives. Le premier chapitre analyse l’efficacité de la formalisation de la Convention de Bâle sur le commerce des déchets dangereux dans l’Union européenne (UE-WSR) puis sur les pays en développement, divisés en régions. Je construis un indice de réglementation environnementale, qui comprend notamment la qualité des institutions. Les résultats montrent peu de preuves d’un effet de havre de déchets dans les pays de l’UE les moins développés. Dans l’analyse régionale, il n’y a aucune preuve de l’efficacité de l’UE-WSR. Le second chapitre étudie l’efficacité des accords internationaux sur l’environnement. Ce chapitre évalue les effets de la ratification et de l’adoption de ces accords sur les importations de produits chimiques dangereux et de polluants organiques persistants. Les résultats soulignent l’effet partiel de ces deux conventions. Plus précisément, lorsqu’on évalue un accord moins restrictif, les importations ne sont réduites que lorsque l’exportateur ratifie la convention. Lors de l’évaluation de l’interdiction des polluants organiques persistants, les importations sont réduites. Le troisième examine l’effet de la réglementation environnementale sur les résultats environnementaux. Ce chapitre a pris en compte les déterminants de la pollution et une variable de réglementation environnementale composée de lois environnementales adoptées par les pays. Les résultats montrent que les lois environnementales ont un effet améliorant les résultats environnementaux. Cet effet est particulier aux résultats environnementaux et à la loi. Ainsi on met en question certaines conclusions antérieures tirées de la littérature sur l’effet bénéfique du commerce sur l’environnement
This thesis contributes to an understanding of the relationship between trade and the environment, with an emphasis on the role of environmental regulation among countries. Three essays deal with this link from different perspectives. The first chapter analyses the effectiveness of the formalization of the Basel Convention on trade in hazardous wastes in the European Union (EU-WSR), followed by developing countries, and divided into regions. I build an environmental regulation index, which includes the quality of the institutions. The results show little evidence of a waste haven effect in the least developed EU countries. In the regional analysis, there is no evidence of the effectiveness of the EU-WSR. The second chapter examines the effectiveness of international environmental agreements. This chapter assesses the effects of the ratification and adoption of these agreements on imports of hazardous chemicals and persistent organic pollutants. The results underline the partial effect of these two conventions. More specifically, when assessing a less restrictive arrangement, imports are reduced only when the exporter ratifies the agreement. In assessing the ban on persistent organic pollutants, imports are reduced. The third examines the effect of environmental regulation on environmental outcomes. This chapter has taken into account the determinants of pollution and an environmental regulatory variable composed of environmental laws adopted by countries. The results show that environmental laws have an effect improving environmental outcomes. This effect is unique to environmental outcomes and to the law. Thus, some previous conclusions drawn from the literature on the beneficial effect of trade on the environment are questioned

Cette thèse contribue à la compréhension de la relation entre le commerce et l’environnement, en mettant l’accent sur le rôle de la réglementation environnementale entre pays. Trois essais abordent ce lien selon différentes perspectives. Le premier chapitre analyse l’efficacité de la formalisation de la Convention de Bâle sur le commerce des déchets dangereux dans l’Union européenne (UE-WSR) puis sur les pays en développement, divisés en régions. Je construis un indice de réglementation environnementale, qui comprend notamment la qualité des institutions. Les résultats montrent peu de preuves d’un effet de havre de déchets dans les pays de l’UE les moins développés. Dans l’analyse régionale, il n’y a aucune preuve de l’efficacité de l’UE-WSR. Le second chapitre étudie l’efficacité des accords internationaux sur l’environnement. Ce chapitre évalue les effets de la ratification et de l’adoption de ces accords sur les importations de produits chimiques dangereux et de polluants organiques persistants. Les résultats soulignent l’effet partiel de ces deux conventions. Plus précisément, lorsqu’on évalue un accord moins restrictif, les importations ne sont réduites que lorsque l’exportateur ratifie la convention. Lors de l’évaluation de l’interdiction des polluants organiques persistants, les importations sont réduites. Le troisième examine l’effet de la réglementation environnementale sur les résultats environnementaux. Ce chapitre a pris en compte les déterminants de la pollution et une variable de réglementation environnementale composée de lois environnementales adoptées par les pays. Les résultats montrent que les lois environnementales ont un effet améliorant les résultats environnementaux. Cet effet est particulier aux résultats environnementaux et à la loi. Ainsi on met en question certaines conclusions antérieures tirées de la littérature sur l’effet bénéfique du commerce sur l’environnement
This thesis contributes to an understanding of the relationship between trade and the environment, with an emphasis on the role of environmental regulation among countries. Three essays deal with this link from different perspectives. The first chapter analyses the effectiveness of the formalization of the Basel Convention on trade in hazardous wastes in the European Union (EU-WSR), followed by developing countries, and divided into regions. I build an environmental regulation index, which includes the quality of the institutions. The results show little evidence of a waste haven effect in the least developed EU countries. In the regional analysis, there is no evidence of the effectiveness of the EU-WSR. The second chapter examines the effectiveness of international environmental agreements. This chapter assesses the effects of the ratification and adoption of these agreements on imports of hazardous chemicals and persistent organic pollutants. The results underline the partial effect of these two conventions. More specifically, when assessing a less restrictive arrangement, imports are reduced only when the exporter ratifies the agreement. In assessing the ban on persistent organic pollutants, imports are reduced. The third examines the effect of environmental regulation on environmental outcomes. This chapter has taken into account the determinants of pollution and an environmental regulatory variable composed of environmental laws adopted by countries. The results show that environmental laws have an effect improving environmental outcomes. This effect is unique to environmental outcomes and to the law. Thus, some previous conclusions drawn from the literature on the beneficial effect of trade on the environment are questioned

Le retour d'expérience rapporte de nombreux accidents de transport de matières dangereuses qui, souvent exempts de victimes, polluent l'environnement. Lorsqu'un tel accident survient, les efforts reposent essentiellement sur les Sapeurs-pompiers, assistés d'autorités compétentes, qui ont la charge de la gestion de crise. C'est ainsi qu'est né SIGAPOL : Système d'Information Géographique Appliqué aux POLlutions accidentelles des cours d'eau. Ce système, destinée aux Sapeurs-pompiers, est une plate-forme intégrant des nouvelles technologies avec pour objectif l'aide à la décision en cas de pollutions accidentelles des cours d'eau. Le SIGAPOL repose sur un Système d'Information Géographique combinant des bases de données pertinentes et un code de calcul des prévisions des pollutions. Ce dernier, principal objet de la thèse, repose sur des modélisations performantes issues de la littérature scientifique et validées par des expériences menées parallèlement en laboratoire et sur site réel
The accidents of hazardous goods transportations occur each year. Fortunately, most of them, do not cause victims but they often pollute environment. When an accident happens, the efforts rest essentially on Fire brigade assisted by competent authorities. So SIGAPOL was born: Geographic Information System applied to the accidental pollutions of streams. This system is a platform which integrates new technologies with the aim to support decision in case of accidental pollution of streams intended for the main actor of the crisis: the Fire brigade. The SIGAPOL is based on a Geographical Information System composed of data bases and computer calculation to assess pollution. This simulation module is the most important work of this PhD. It consists of powerful modellings resulting from the literature scientific and checked by experimental studies carried out in open-channel in laboratory and real site

Le travail de thèse concerne la protection des ressources en eau souterraines contre les pollutions de types accidentel et agricole. Il comporte trois parties: La première partie présente une analyse bibliographique des mécanismes de transfert de polluants dans la zone non saturée. Elle expose les techniques de résolution numérique des équations régissant ces transferts (approche mécaniste). Des approches de type "traitement de données" sont également présentées. L'accent est mis sur les réseaux de neurones, qui sont de plus en plus utilisés dans le domaine de l'environnement. La deuxième partie traite de la migration des polluants non-miscibles (de type hydrocarbures ou solvants chlorés) dans la zone non saturée provenant d'une source de pollution accidentelle liée à un accident routier. Après une analyse bibliographique sur l'accident de référence, sur les polluants les plus transportés sur les routes et sur les logiciels disponibles, on présente la zone d'étude et les essais effectués au laboratoire pour déterminer le coefficient de perméabilité à saturation et les paramètres de Van Genuchten de la couche de couverture. On donne ensuite les résultats de l'étude paramétrique sur un exemple de référence à l'aide du code NAPL-Simulator (Guarnaccia et al. , 1997)
Cette étude permet de dégager les paramètres prépondérants. Ces paramètres sont ensuite considérés pour la construction d'une base de données qui sert à la calibration d'un modèle basé sur les "réseaux de neurones ". Ce modèle est utilisé dans le cas de l'étude de l'impact de l'aménagement de la RN2 entre Avesnes sur Helpes et Maubeuge sur les champs captants du synclinal de Bachant. La troisième partie traite de la migration d'une pollution diffuse d'origine agricole (nitrates) dans la zone non saturée. On présente la zone d'étude et les résultats des suivis in situ, en ce qui concerne d'une part les apports d'engrais en surface (historiques culturaux) et d'autre part les mesures de profils en nitrates effectués pour certains sondages. On présente ensuite la construction de la base de données. Les variables d'entrée retenues sont les historiques culturaux en surface (apports d'azote), l'épaisseur de la couche de couverture limoneuse en dessous de la zone racinaire, la profondeur de la nappe et le temps. Finalement, on présente le modèle de réseaux de neurones artificiels et son application à la construction de cartes de contamination en nitrates de la partie supérieure de la nappe

Le transport des matières dangereuses est important pour l'économie de chaque pays. Le choix d'itinéraires et le suivi des véhicules sont indispensables pour une gestion efficace de ce type de transport. Les travaux présentés dans cette thèse portent sur la recherche des meilleurs itinéraires pour transporter des matières dangereuses d'un point de départ ,à une destination. Pour ce faire, nous avons introduit la notion de graphe dynamique stochastique d'une part et la notion de risque de parcours d'autre part. Le problème ainsi formulé est un problème multiobjectif de recherche du plus court chemin dans un graphe dynamique stochastique en variables aléatoires continues. Pour résoudre ce problème, nous avons utilisé des algorithmes évolutionnistes qui permettent de déterminer l'ensemble des solutions Pareto optimales. Différentes simulations avec des variables aléatoires continues de même type de lois et de lois quelconques ont été effectuées pour valider l'approche.

Durant ma thèse de doctorat, j'ai développé plusieurs modèles et méthodes d'évaluation des risques dans les systèmes de transport de matières dangereuses. En raison de la multiplicité des approches d'évaluation de risque, tous les modèles décrits, définis et utilisés sont fondés sur la définition classique du risque technologique - liés à l'activité de l'homme - la catégorie des risques accidentels, - ou d'un accident - d'un véhicule transportant des matières dangereuses. Cette définition des risques est la même pour les conduites que pour le transport par route, mais différentes approches méthodologiques pour l'évaluation des risques de transport peuvent être abordées : Au chapitre n°2: une définition générale des marchandises dangereuses a été réalisé ainsi que différents types de matières dangereuses considérées. Ensuite, l'étude a été focalisé sur les hydrocarbures ainsi que sur les réglementations qui y sont liés. Dans le chapitre n°3, l'étude a porté sur la définition des risques dans le transport des matières dangereuses, respectivement, dans le cas des pipelines ainsi que pour le transport routier. Au cours du 4ème chapitre, une description complète de la méthodologie d'évaluation des risques de pipelines a été réalisé. Par la suite, au chapitre n°5, un modèle innovant et technologique a été utilisé afin de décrire un scénario d'accident du GPL par route et d'évaluer son impact sur la population concernée. Au chapitre n°6, j'aborde des modèles et des méthodes innovants pour l'évaluation des risques et le contrôle de la DGT par route. Cette méthodologie est basée sur une approche «Risk averse decision making». Au chapitre n°7, une loi de contrôle optimale de la DGT a été développé et appliqué dans le cas d'une infrastructure critique, spécifiquement, dans le cas des tunnels. Enfin, le chapitre n°8 a pour objectif de résumer mon travail en termes de résultats obtenus au cours de ma thèse
I have developed more than one models and methods of risk assessment in hazmat transportation systems, because of the multiplicity of approach that could be followed to evaluate risk - from a risk averse approach to a consequence based approach. All the models that I have described and defined are based on the classical definition of technological risk – related to humans activity – categorized as accidental risk, where the risk is related to the failure – or accident – of a vehicle transporting hazmat matters. This risk definition is the same for the pipeline and road, but I can use different methodological approaches to evaluate transport risk. Using this basic assumption that “an accident could happened” in road as in pipeline transportation, in Chapter n. 2 I have defined what is an hazmat and which type of hazmat I considered in this study, which modalities are generally taken into account, and which of them I have chosen for my research activity, and finally, what are the relative regulations. Chapter n. 3 deal with the risk definition in the transport of hazmat, respectively, in pipeline and on road, starting from only one risk definition, based univocally on the risks related to humans activities, but exposing similarities and differences between pipeline and road transport risk definition. Then, in Chapter n. 4 the methodology use to describe pipeline risk assessment has been tackled. Subsequently, in Chapter n. 5 an innovative and technological model used to describe a DG accident scenario by road, and the population involved, has been described. In Chapter n. 6 I tackle specific models and methods of risk assessment and control in DGT by road, considering two different approaches: a risk avers decision maker approach and an optimal control of DGT flow approach in a critical infrastructure, in other words, in a tunnel. Finally Chapter n. 7, report and summarize respectively conclusions

Le transport maritime est d'une importance stratégique pour l'économie de l'Union européenne. Chaque année, un milliard de tonnes de pétrole transitent par les ports et les eaux de l'UE et deux milliards de tonnes de marchandises sont chargées et déchargées dans ses ports. C'est pourquoi, depuis le naufrage de l'Amoco Cadiz et les conséquences désastreuses, tant pour l'environnement que pour l'économie qui en découlèrent, l'Union européenne ne cesse de développer et d'intensifier sa politique de sécurité maritime dans le but de mettre un terme à la navigation sous normes, essentiellement par une application effective des règles internationales en la matière. Depuis 1993, l'UE et ses États membres sont au premier plan afin d'améliorer la législation en matière de sécurité du transport maritime de marchandises et substances dangereuses pour éliminer les navires sous-normes, augmenter la protection des équipages, réduire le risque de pollution de l'environnement et veiller à ce que les opérateurs qui suivent les bonnes pratiques ne soient pas désavantagés commercialement par rapport à ceux qui sont prêts à prendre des raccourcis avec la sécurité des navires. Les accidents de l'Erika et du Prestige encouragèrent l'UE à réformer radicalement son régime juridique et à adopter de nouvelles règles et normes de prévention des accidents en mer, en particulier celles impliquant les pétroliers. Depuis plus de trente ans l'UE n'a cessé de renforcer et d'améliorer son arsenal législatif. Elle fit évoluer sa réglementation consécutivement aux divers accidents qui vinrent frapper ses côtes ; c'est pourquoi la sécurité du transport maritime sera toujours en évolution
Maritime transport has strategic importance for the economy of the European Union. Each year, one billion tons of oil pass through the ports and waters of the EU. Two billion tons of goods are loaded and unloaded in its ports. Because of the disastrous consequences the sinking of Amoco Cadiz has had on the environment and economy, the European Union continues to develop and strengthen its policy on maritime safety in order to put an end to substandard shipping, primarily through the effective application of international rules. Since 1993, the European Union and its Member States are at the forefront improving legislation on the safety of maritime transport of dangerous goods and substances, striving to eliminate substandard ships, increase protection of the crew, reduce the risk of environmental pollution. The EU is insuring operators who are following the best practices, compared to those who are willing to take shortcuts with the safety of ships, are not commercially disadvantaged. Accidents of the Erika and Prestige encouraged the EU to radically reform its legal system and to adopt new rules and standards for the prevention of accidents at sea, particularly those involving tankers. For more than thirty years the European Union has not stopped to strengthen and to improve its legislation in order to better protect itself against the risks of pollution due to maritime transports of dangerous goods. It has updated its regulation consecutivly to several accidents which damaged its coasts ; that is why the safety of maritme transport will always be evolving

Le risque lie au transport de matieres dangereuses constitue un des risques majeurs. Les accidents t. M. D. Sont caracterises generalement par leur complexite environnementale mais aussi par la necessite d'avoir des indications rapides sur les extensions possibles du sinistre. Dans cette optique, un outil d'aide a la decision a ete mis au point pour fournir aux sapeurs-pompiers des informations sur les distances d'effets de plusieurs scenarii d'accidents technologiques. Les modeles concernent la dispersion de gaz toxiques, l'explosion de type bleve ou uvce. Un module complementaire de calcul d'effet du confinement a ete egalement integre. Cet outil a ete developpe dans l'objectif de fournir des resultats rapides mais aussi suffisamment fiables. La visualisation des courbes d'isoeffets a ete envisage au moyen de systemes d'information geographiques (s. I. G. ). Cependant, l'utilisateur doit imperativement connaitre les limites d'un tel outil, etre conscient du poids des informations qu'il va donner et etre capable de considerer les resultats a partir de sa propre experience des phenomenes. Cette etude s'est completee par la realisation de plusieurs essais de dispersion de gaz toxiques en vue de verifier les differences entre les donnees theoriques et les donnees experimentales. Il semble important de noter que nous avons realises une tentative de validation sur le champ proche avec des debits relativement fiables. Memes dans ces conditions, les modeles gaussiens semblent donner des resultats relativement acceptables. Cette approche prudente d'applicabilite des modeles gaussiens dans le champ proche sur l'ammoniac necessite la mise en place d'autres travaux visant a la confirmer.

Jusque dans la décennie 1970, la théorie du risque s'est, dans la pensée économique, focalisée sur le mono-risque. Depuis la décennie 1980, la théorie économique du risque englobe le multirisque. Dans cette étude, le concept de risque pétrolier maritime est relatif au multirisque, qui renvoie à un système de deux risques principaux : le risque corps du navire pétrolier et le risque de pollution pétrolière maritime. Le risque en transport pétrolier maritime, relevant du multirisque dépendant, est, par sa composante "risque de pollution pétrolière", un nouveau risque, lequel ne peut être couvert par des méthodes d'assurances. L'application de la théorie économique du risque au transport pétrolier maritime présente alors des limites. Sur une base réglementaire et juridique, cette étude retient la performance par la gestion de la qualité totale. A ce titre, les stratégies suivies par les divers partenaires impliqués dans le transport pétrolier maritime sont analysées. Il en ressort deux conséquences. La première concerne la flotte pétrolière, dont la surcapacité comprime les taux de fret pétroliers. Le renouvellement de la flotte pétrolière, à partir de pétroliers (modernes) de bonne qualité et à double coque n'est possible que si ces taux de fret sont fortement rémunérateurs et autorisent la couverture de la totalité des coûts du transporteur pétrolier, pour permettre à ce dernier, d'acquérir des pétroliers modernes. La seconde conséquence est que, seule l'application stricte des dispositions réglementaires et législatives, pourrait contribuer à permettre au transporteur pétrolier, d'obtenir de taux de fret pétroliers rentables, par l'élimination des pétroliers sous norme
Until in the decade1970, the theory of the risk is, in the economic thought, focused on the monorisk only. Since the decade 1980, the economic theory of the risk includes the multirisk. In this study, the concept of maritime oil risk consists in multirisk which returns to a system of two principal risks : the body risk related to the oil tanker, and the risk of maritime pollution. The risk in maritime oil transport, concerned with the dependent multirisk, is by its component "oil pollution risk", a new risk, which cannot be covered by methods of insurances. The application of the economic theory of the risk to maritime oil transport presents limits then. On a regulatory and legal base, this study retains the performance by management of total quality. For this reason, strategies pursued by the various partners implied in maritime oil transport are analized. This entails two consequences. The first is related to the oil tanker fleet, whose surplus production capacity compresses then, oil freight rates. The renewal of the oil fleet, from (modern) tankers of good quality and with double hull is possible, if these freight rates are strongly remunerative and if they authorize the cover of totallity of the costs of the oil tanker shipowner, to allow this last, to acquire modern tankers. The second consequence is that, only the strict application of the regulations and legislations, could contribute to allow the oil tanker shipowner, to obtain profitable rewards, by the elimination of the tankers under standard

L'objectif de cette thèse est d'étudier le problème du transport de matières dangereuses (HazMat) vu comme un problème de tournées de véhicules à flotte hétérogène. Les décisions pour ce type de transport comportent des objectifs différents, parfois antagonistes. Deux sont pris en compte dans ce travail, le coût et le risque. La première tâche entreprise a été la formulation d'un modèle mathématique pour la minimisation du risque, qui dépend du type de véhicule, du matériel transporté et du changement de charge lorsque le véhicule passe d'un client à un autre. Une approximation linéaire par morceaux est utilisée pour conserver une formulation de programmation linéaire en nombres entiers mixtes.Des méthodes hybrides basées sur des explorations de voisinages sont proposées pour traiter la minimisation du risque. Cela comprend l'étude des structures de voisinages et le développement d'un algorithme de descente à voisinages variables (VND) pour la recherche locale, ainsi qu'un mécanisme de perturbation des solutions. Une post-optimisation est appliquée pour améliorer la qualité des solutions obtenues.Enfin, deux approches, un algorithme basé sur la dominance multi-objectif et une méta-heuristique de type epsilon- contrainte, sont développées pour traiter la version multi-objectif. Deux mesures de performance sont utilisées : l'hyper volume et la ∆-métrique. Les approximations de fronts montrent qu'une légère augmentation du coût total des tournées peut entraîner une forte réduction en pourcentage des risques
The main objective of this thesis is to study the hazardous materials (HazMat) transportation problem considered as a heterogeneous fleet vehicle routing problem. HazMat transportation decisions comprise different and sometimes conflicting objectives. Two are considered in this work, the total routing cost and the total routing risk. The first task undertaken was the formulation of a mathematical model for the routing risk minimization, which depends on the type of vehicle, the material being transported, and the load change when the vehicle goes from one customer to another. A piecewise linear approximation is employed to keep a mixed integer linear programing formulation.Hybrid solution methods based on neighborhood search are explored for solving the routing risk minimization. This includes the study of neighborhood structures and the development of a Variable Neighborhood Descent (VND) algorithm for local search, and a perturbation mechanism (shaking neighborhoods). A post-optimization procedure is applied to improve the solution quality.Finally, two different solution approaches, a multi-objective dominance-based algorithm and a meta-heuristic epsilon-constraint method are employed for addressing the multi-objective version of the problem. Two performance metrics are used: the hyper volume and the ∆-metric. The front approximations show that a small increment in the total routing cost can produce a high reduction in percentage of the expected consequences given the probability of a HazMat transportation incident

Le Transport de Marchandises Dangereuses (TMD) est une activité génératrice de risques en raison de la dangerosité intrinsèque des produits considérés qui peuvent, suite à un accident dans le cadre de cette activité, provoquer des effets graves sur l’environnement, les biens et les personnes (effets toxiques, thermiques, de surpression, ou pollution).L’activité TMD se décompose en trois phases : le transport, la manutention (chargement déchargement) et le stationnement. Afin de réduire les risques générés par l’activité TMD, une réglementation internationale a imposé des mesures techniques (prescriptions relatives à la construction et à l’utilisation des colis et des citernes, agréments des véhicules et des récipients) et préventives (formation des intervenants au transport et à la manutention des MD, règles de circulation).Toutefois, cette réglementation, appliquée en France à travers l’arrêté TMD et ses annexes, ne permet pas, pour des sites accueillant de nombreuses marchandises dangereuses (comme les ports, les gares de triage et les aires autoroutières), de mettre en place des mesures préventives et techniques spécifiques adaptées à un contexte local. En effet, l’exploitation d’une d’infrastructure de transport (comme un port accueillant des marchandises dangereuses) nécessite ses propres règles d’exploitation permettant de gérer un trafic de marchandises dangereuses hétérogène, important et régulier (voire quotidien), afin de réduire les risques liés au transport, à la manutention, au stationnement ainsi qu’à la concentration de produits dangereux sur un même site.L’étude de dangers TMD, imposée par la loi n° 2003-699 du 30 juillet 2003, est venue compléter les outils réglementaires existants, afin d’aider certains sites à forte concentration de marchandises dangereuses (définis par le décret n° 2007-700 du 3 mai 2007) à évaluer et gérer les risques générés par l’activité TMD (ou « risque TMD »).Ce travail de thèse s’inscrit donc dans un cadre réglementaire précis et s’est attaché à produire des connaissances réglementaires, scientifiques et opérationnelles, afin de mettre en œuvre et d’éprouver l’applicabilité d’une méthodologie ministérielle d’analyse de risques (définie par l’arrêté du 18 décembre 2009) pour des ouvrages accueillant des marchandises dangereuses
Transportation of Dangerous Goods (TDG) is a risk-generating activity due to the intrinsic hazard of the products concerned which may, following an accident in the course of this activity, cause serious effects on the environment, property and people (toxic, thermal effects of overpressure, or pollution).The TDG activity is divided into three phases: transport, handling (loading and unloading) and parking. To reduce the risks generated by the TDG activity, international regulations imposed technical measures (requirements for the construction and use of tanks and packages, approvals of vehicles and containers) and preventive measures (training of stakeholders transportation and handling Dangerous Goods, traffic rules).However this rule, applied in France through the order TGD and its annexes, does not allow for hosting many dangerous goods sites (such as ports, rail yards and motorway areas), to develop specific preventive and technical measures adapted to the local context. Indeed, the operation of a transport infrastructure (such as hosting dangerous goods port) requires its own operating rules to manage traffic of dangerous goods heterogeneous, large and regular (even daily) to reduce the risks associated with the transport, handling, parking and the concentration of hazardous substances on the same site.The hazard study of TDG, imposed by Act No. 2003-699 of 30 July 2003, complemented the existing regulatory tools to help some sites with high concentrations of dangerous goods (as defined by the Decree n ° 2007 - 700 of 3 May 2007) to assess and manage the risks generated by the TDG activity (or "TDG risk").This thesis is therefore part of a clear regulatory framework and is committed to produce scientific knowledge and operational regulations, to implement and test the applicability of a departmental risk analysis methodology (defined by the decree of 18 December 2009) for hosting dangerous goods sites

La prévention des risques diffus liés au transport de matières dangereuses se focalise sur la sécurisation de la source de danger et la préparation des interventions de la Sécurité Civile, excluant la protection des espaces vulnérables attenants aux axes de transport. Les outils d'aide à la décision simulent généralement les distances d'effets, écartant l'analyse spatiale de la zone exposée. Ce constat a conduit à imaginer un outil plus complet qui intégrerait des cartes de vulnérabilité répondant aux besoins de la Sécurité Civile. Une méthode d'évaluation de la vulnérabilité de l'espace face à ce type de risques puis un outil d'aide à la préparation des interventions basé sur les cartes de vulnérabilité sont proposés. La modélisation se fonde sur l'expertise de la Sécurité Civile et l'utilisation de méthodes d'aide à la décision. Couplant un système d'information géographique et un outil de simulation des effets, SIGRISC fournit des cartes de vulnérabilité spécifiques selon le scénario d'accident envisagé et selon les besoins de l'utilisateur
The prevention of diffuse hazards linked with transport of dangerous goods focuses on securing the source of danger and the preparation of crisis management by the Civil Security services, excluding the protection of sensitive areas adjoining axes of transport. Decision making systems generally simulate distances of effects, separating spatial analysis of the exposed area. This observation has led to the idea of implementing a more complete tool which would include vulnerability maps answering to the needs of French Civil Security. A method of estimation of the sensitivity related to TDG risks and a tool destined to prepare interventions based on sensitivity maps are proposed. The modelisation is based on the expertise of Civil Security and the use of multicriteria decision help methods. Connecting a geographical information system and an effects simulation tool, SIGRISC provides specific sensitivity maps according to the considered accidental scenario and to the needs of the user

Le transport de matières dangereuses (TMD) représente une source de danger pour les zones traversées. Ce danger peut produire des conséquences graves pour l’environnement, les biens ou les humains surtout si un accident aura lieu lors du transport. Due à l’importance de ces produits (essence, matières premières, médicaments) dans la vie quotidienne et à l’augmentation de la demande sur ces matières, il est utile d’analyser et d’évaluer le niveau de risque lié au TMD pour le minimiser. Ce risque dépend de la route suivie, de la quantité transportée, du moment de la journée, du trafic, des conditions météorologiques ainsi que de la densité de population des zones traversées. Il est caractérisé par les cibles qui sont exposées pour un temps donné et son niveau qui varie selon le temps et l'espace. L’objectif de cette thèse est d’évaluer et d’estimer le niveau de risque lié à un accident, et plus précisément le risque lié à l’expédition de marchandises dangereuses. Diverses méthodes sont élaborées pour proposer des modèles permettant de résoudre ce problème tout en tenant compte de différents paramètres tels que, le trafic, les conditions météorologiques, le coût et le temps du transport, ainsi que de leurs changements au cours du temps afin de détecter la meilleure route à suivre. La première partie de cette thèse représente l’état de l’art sur les différentes techniques d’analyse de risque pour le transport de matières dangereuses. Ensuite, deux approches sont proposées et étudiées en détail : une approche basée sur la simulation de Monte Carlo qui sert à évaluer le niveau de risque lié à un accident, et une autre qui estime le niveau de risque lié à une expédition de MD. La deuxième partie traite le problème de l’aspect temporel dans l’analyse de risque. En effet, l’importance du trafic, le taux d’occupation des bâtiments et les conditions météorologiques changent fortement selon le moment de la journée. À cause de la complexité de notre système (plusieurs entités, systèmes distribués, entités avec plusieurs niveaux d'abstraction, etc.), nous sommes tournés vers une approche de simulation multi-agents et nous proposons et implémentons un méta modèle d’agents avec une facette « risque ». Cette facette nous permet de représenter l’analyse de risque et la propagation de défaillance dans un modèle multi-agents. La troisième partie de cette thèse porte sur l’évaluation du niveau de risque lié au TMD. Dans un premier temps, nous proposons une approche d’évaluation basée sur l’évaluation de la fréquence d’un accident et de sa gravité. Ensuite, nous implémentons un simulateur en proposant le couplage de chacune de deux approches présentées dans la première partie avec le méta modèle d’agents présenté dans la seconde partie. Dans un second temps, comme la prise de décision est affectée par l’aspect économique et temporel (coût d’une expédition et durée du trajet), nous sommes face à un problème de décision multicritère (MCDM). Pour prendre en compte le fait que plusieurs paramètres utilisés dans l’analyse de risque sont incertains, nous avons utilisé une approche à base de nombres flous avec une extension de méthodes MCDM pour traiter ces incertitudes. Toutes ces méthodes sont implémentées sous Eclipse. Ensuite, un outil de simulation est développé. Il permet d’analyser le niveau de risque et de réaliser des cartographies qui illustrent la position instantanée du camion avec les zones impactées au cas d’accident. Ce travail est inscrit dans le cadre du projet GEOTRANS-MD
Dangerous Goods Transport (DGT) represents a source of danger to the crossed areas. This danger can produce serious consequences for the environment, property or human beings. Due to the importance of these products (gasoline, first material, medicines) in everyday life and the increasing demand on these products, it is important to analyze and assess the level of risk related to DGT in order to minimize it. This risk depends on the followed route, the quantity of transported products, the time of day, the weather conditions and the population density of crossed areas. It is characterized by the targets that are exposed for a given time, and by the risk level that varies with time and space.The purpose of this thesis is to evaluate and assess the risk level related to an accident and especially risk related to DGT. Several methods to calculate the risk level, related to DGT, have been proposed in the literature. In most of these methods, the temporal aspect has not been taken explicitly into account in spite of its importance. Indeed, the volume of traffic, the building occupancy rates or weather conditions could greatly change depending on the time of day.The first part of this thesis summarizes the state of the art on risk analysis. Next, we present two approaches for assessing risk related to DGT systems: the former serves to evaluate the risk level of an accident and it is based on Monte Carlo Simulation, while the latter aims at assessing the risk level along a trajectory.The second part focuses on the temporal aspect and due to the complexity of our system (several entities, distributed systems, entities with multiple levels of abstraction, etc.), we are turned to a multi-agent simulation approach and we define a meta-model agent with a risk facet, a generic facet. This facet allows us to represent the risk analysis and failure propagation in an agent model.The third part of this thesis illustrates a proposed approach to assess the risk level related to DGT. Firstly, we propose formulas to assess the accident frequency and severity. Then, we present the implementation of both simulation approaches proposed in the first part using the agent based model proposed in the second part. Secondly, as decision-making is affected by the economic and temporal aspects (cost of shipping and travel time), we are facing a multi-criteria decision making problem (MCDM). In addition, to take into account the fact that several parameters used in risk analysis are uncertain, we have used fuzzy numbers. Next, we have proposed an approach, which integrates MCDM methods with fuzzy numbers, to identify the best route for DGT among a set of alternatives. The purpose of this approach is to provide decision support for decision makers such as, public authorities and emergency services in case of emergency.A simulation tool is developed in Eclipse, which allows us to analyze the level of risk and realizes maps that show the instantaneous position of the truck with the impacted areas in the case of accident. This work is a part of the GEOTRANS-MD project

Le transport de matières dangereuses est connu pour son haut risque potentiel pour le réseau routier. Un accident peut avoir de graves conséquences pour la santé publique et l’environnement sur une longue période. L’optimisation du transport de matières dangereuses est une problématique importante. Cette thèse propose, pour la première fois dans la littérature, une stratégie de réservation de voies pour le transport de matières dangereuses. L’objectif est de proposer des itinéraires pour le transport de matières dangereuses qui minimisent à la fois le risque potentiel et l’impact négatif sur le trafic dans un réseau de transport dû à la réservation de voies. Dans cette thèse, nous nous focalisons sur deux nouveaux problèmes : l’optimisation de transport de matières dangereuses grâce à la stratégie de réservation de voies dans un réseau de transport selon si le risque dépend de l’instant de passage (appelé LRPTDR) ou pas (appelé LRPTIR). Pour chaque problème étudié, nous proposons un nouveau modèle d’optimisation multi-critères. Pour le LRPTIR, nous développons d’abord une méthode combinant la méthode de ε-contrainte et la logique floue pour obtenir des solutions Pareto-optimales et une solution préférée en fonction des critères du gestionnaire. Ensuite,une méthode qui combine le « cut-and-solve » and le « cutting plane» est proposée pour réduire le temps de calcul. Pour le LRPTDR, une méthode de « cut-and-solve » est appliquée, dans laquelle une nouvelle technique de « piecing cut » et une stratégie de relaxation partielle sont développées pour améliorer la performance. Les performances des algorithmes proposés sont évaluées à l’aide d’instances générées aléatoirement. Les résultats numériques montrent que les algorithmes proposés sont plus performants que le logiciel commercial CPLEX pour les problèmes étudiés
Hazardous material transportation is well-known for its high potential risk. An accident may cause very serious economic damage and negative impacts on the public health and the environment over the long term. Optimization for hazardous material transportation is an important issue. For the first time in the literature, this thesis introduces the lane reservation strategy into the hazardous material transportation problem. The goal is to obtain a best compromise between the impact on normal traffic due to lane reservation and the transportation risk.In this thesis, we focus on two novel problems: hazardous material transportation problem via lane reservation in networks with time-invariant and time-dependent risk, called LRPTIR and LRPTDR, respectively. For these problems, multi-objective integer programming and multi-objective mixed integer programming models are formulated, respectively. For the LRPTIR, we first develop an ε-constraint and fuzzy-logic based method to obtain Pareto optimal solutions and a preferred solution. Then a cut-and-solve and cutting plane combined method is proposed to reduce the computational time. For the LRPTDR, an improved cut-and-solve based ε-constraint method is proposed, in which a new technique of generating piercing cuts is developed and a partial integral relaxation strategy is applied. The performance of the proposed algorithms is evaluated by randomly generated instances. Computational results demonstrate that for the considered problems, the cut-and-solve method outperforms software package CPLEX

L'objectif de cette thèse est de développer une plateforme intégrée et spatialisée permettant de déterminer les inégalités liées aux expositions environnementales des populations aux substances chimiques. Un modèle multimédia d'exposition est utilisé pour permettre le calcul des doses d'exposition de populations cibles liées à l'ingestion de produits alimentaires, d'eau de consommation, de sol et à l'inhalation de contaminants atmosphériques. Ce modèle est alimenté par des bases de données géoréférencées de différents types : environnemental (eau, air, sol, alimentation), comportemental, démographique, interfacé dans un Système d'Information Géographique (SIG). Une étude pilote est détaillée sur les régions Nord-Pas-de-Calais et Picardie, pour le cadmium, le plomb, le nickel et le chrome. Les zones de surexposition potentielle et leurs déterminants ont été identifiés par l'analyse spatiale des variations des indicateurs de risque. La mise en évidence de zones de plus fortes contaminations environnementales et/ou de surexpositions potentielles présente des incertitudes dont une partie est, à ce stade, simulée dans la plateforme. L’étude pilote a permis d'établir l'opérationnalité de la plateforme. Les cartes d'exposition obtenues permettent d'identifier les zones géographiques dans lesquelles conduire en priorité des études environnementales de terrain afin d'aider à la mise en oeuvre de mesures de réduction de l'exposition. Ces travaux proposent également d'améliorer l'évaluation des risques sanitaires « classique » avec une meilleure intégration des déterminants essentiels de l'exposition réelle des populations au niveau d'un territoire
The aim of this thesis was to develop an integrated and spatialized platform that allows characterizing the inequality linked to environmental exposure of population to chemical substances. A multimedia exposure model was used to assess the exposure dose of target population via inhalation of atmospheric contaminants and via ingestion of soil, food and drinking water. This model uses geo-referenced databases implemented in a GIS including environmental (water, air, soil, food), behavioral, and demographic data. A case study was performed across two regions in France (Picardie and Nord-Pas-de-Calais) for cadmium, chromium, nickel and lead. Exposure hotspot areas and determinants were identified by the spatial analysis of risk indicator variations. Uncertainties are associated with highlighting areas where potential hotspot exposure have been detected. Some of these uncertainties are simulated by the platform. The case study has allowed to demonstrate the platform feasibility and functioning. Hotspot areas with significantly elevated exposure indicator values might be used to define environmental monitoring campaigns, to manage and plan remedial actions. This work proposes also to improve “classical” health risk assessment with a better integration of essential determinant for the real population exposure at the territory scale

Tous les produits de construction ou les ouvrages qui sont en contact avec l’eau de pluie, sont susceptibles de relarguer des composants chimiques potentiellement dangereux pour la santé humaine et l’environnement. Actuellement, le relargage des substances dangereuses dans l’eau est évalué essentiellement par des méthodes expérimentales - généralement des essais de lixiviation réalisées à l’échelle du laboratoire. Par ailleurs, les impacts environnementaux des produits de construction et des bâtiments sont évalués par l’approche Analyse de Cycle de Vie (ACV), réalisées à partir de données propres aux fabricants et de données génériques existantes constituées en bases de données. Or, les émissions de polluants pendant la vie en oeuvre des produits de construction sont actuellement mal prises en compte dans ces mêmes bases de données existantes et dans les méthodes utilisées pour l’évaluation des performances environnementales des produits et des bâtiments.Dans ce contexte, les objectifs de ces travaux ont été : (i) de développer une méthodologie pour l’évaluation du comportement à la lixiviation de différentes matrices de produits de construction et (ii) d’intégrer les données de lixiviation dans les méthodes ACV à l’échelle du bâtiment. La méthodologie développée pour l’évaluation du comportement à la lixiviation des produits de construction est basée sur : (1) des essais de caractérisation à la lixiviation, selon les méthodes standardisées d’évaluation répondant au Règlement Produits de Construction (RPC), (2) la modélisation et la simulation des phénomènes couplés chimie-transport à l’échelle laboratoire et vraie grandeur et (3) l’intégration des données de lixiviation, obtenues par des simulations numériques en conditions d’exposition naturelle des produits de construction, dans les méthodes ACV, aux échelles produit et bâtiment.La méthodologie proposée a été appliquée et validée sur trois produits de construction : le bois traité CBA (Cuivre - Bore - Azole), la plaque fibrociment et la membrane bitumineuse. Les comportements à la lixiviation du bois traité CBA et de la plaque fibrociment a été simulé pour des conditions naturelles d’exposition à long terme, en utilisant le logiciel géochimique PHREEQC®. Les modèles chimiques développées permettent de considérer les matrices organiques et minérales et leurs interactions avec les polluants. Les phénomènes de transport des substances ont été également modélisés. Les modèles d’émission développés (couplage chimie-transport) permettent de simuler la lixiviation dynamique des produits considérés, pour différentes conditions d’exposition. Pour la membrane bitumineuse, seule la caractérisation expérimentale a été réalisée. Les données de lixiviation obtenues lors des simulations sur la durée de vie en oeuvre des produits ont été intégrées dans les inventaires respectifs du cycle de vie (ICV) des produits. Des méthodes d’impact spécifiques ont été utilisées en association avec les inventaires enrichis pour évaluer les impacts “pollution de l’eau”, “toxicité humaine” et “écotoxicité” des produits considérés. L’ACV d’une maison simplifiée a été réalisée en utilisant le logiciel ELODIE. La méthode d’évaluation à l’échelle bâtiment consiste à intégrer les nouvelles données construites sur la base de la méthodologie développée à l’échelle produit aux autres données d’ACV à l’échelle bâtiment. La méthodologie développée au cours de ces travaux permet donc l’intégration des données de lixiviation dans les outils ACV dédiés au bâtiment
Any construction product and building undergoing contact with water during its life cycle can release chemical compounds potentially hazardous for the human health and the environment. The release of dangerous substances is presently investigated especially by experimental approaches commonly by laboratory leaching tests while the environmental impacts of construction products and buildings are evaluated by a Life Cycle Assessment (LCA) approach. The dangerous substances release during use stage of construction products (leaching behaviour) is currently very poorly represented in the existing data bases and methods for environmental assessment of construction products and buildings.In this context, the main objectives of this study were: (i) to develop a methodology for the assessment of the leaching behaviour of various construction products and (ii) to integrate the leaching data in LCA approach at building scale. The methodology developed for the assessment of the leaching behaviour of construction products is based on: (1) characterisation leaching tests at lab scale, following the horizontal standardised assessment methods for harmonised approaches relating to dangerous substances under the Construction Products Regulation (CPR), (2) modelling and simulation of coupled chemical and transport phenomena at lab and field scale, and (3) utilisation of simulated leaching data for the construction products exposed in natural condition with the LCA method for the characterization of the hazardous effect during the use stage. The proposed methodology was applied and validated on three different classical construction products i.e. CBA (Copper-Boron-Azole) treated wood, fibre-cement sheets and bitumen membranes. The leaching behaviour of CBA treated wood and fibre-cement sheets was simulated over several years under natural exposure conditions, using the geochemical software PHREEQC. The chemical models consider both the mineral and the organic matrixes and their interaction with treatmentcompounds. Mass transfer and transport phenomena were modelled. The developed coupled chemical-transport models are able to represent the dynamic leaching behaviour of the respective products in various leaching conditions. For bitumen membranes only experimental characterisation was possible. The leaching data obtained by simulation over the whole use stage of the products were integrated in the life cycle inventory (LCI) and the relevant life cycle impact assessment (LCIA) methods were applied with the enriched inventory. A simplified single-family house was modelled using a software designed to evaluate the intrinsic environmental performances of a building over its entire life cycle. ELODIE software was used in this work. The building scale assessment methodology is based on coupling the methodology developed for the product scale with the Life Cycle Assessment (LCA) at building scale. This methodology allows a proper integration of leaching data in LCA tools and answers several technical questions raised in the field

Reproduction de : Thèse de doctorat : Génie civil : Lille 1 : 2005.
N° d'ordre (Lille 1) : 3632. Résumé en français et en anglais. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. p. 160-175.

Chaque jour des milliers de camions transportant des centaines de milliers de tonnes de marchandises dangereuses par diverses modalités. Toutefois, le terme “dangereux” indique une adversité intrinsèque qui caractérise ces produits transportés, et qui peuvent se manifester lors d'un accident entraînant la fuite d'une substance dangereuse. Dans une telle situation, les conséquences peuvent nuire à l'environnement et létal pour l'humain.L'importance des marchandises dangereuses revient aux bénéfices économiques considérables générés. En fait, on ne peut nier la contribution du transport des produits dérivés de combustibles fossiles, ce qui représente plus de 60% des marchandises dangereuses transportées en Europe. Eni, la société italienne leader de pétrochimie, gère chaque jour une flotte d'environ 1.500 camions, qui effectuent de nombreuses expéditions. Pourtant la distribution de produits pétroliers est une activité à grande risques, et tout accident lors du transport peut entraîner de graves conséquences.Consciente des enjeux, la division Eni R&M - Logistique Secondaire, historiquement actif au siège de Gênes, collabore depuis 2002 avec le DIBRIS à l'Université de Gênes, et le CRC à Mines ParisTech, dans le but d'étudier les améliorations possibles en matière de sûreté dans le transport de marchandises dangereuses. Au fil des ans, cette collaboration a permis le développement d'un système d'information et décisionnel. Le composant principal de ce système est une plate-forme de surveillance de la flotte Eni appelé TIP (Transport Integrated Platform), pour livrer les produits vers les points de distributions. Ces véhicules sont équipés d'un dispositif capable de transmettre des flux de données en temps réel en utilisant un modem GPRS. Les données transmises peuvent être de nature différente et contenir des informations sur l'état du véhicule, le produit et les événements détectés durant l'expédition. Ces données sont destinées à être reçues par des serveurs centralisés puis traitées et stockées, afin de soutenir diverses applications du TIP.Dans ce contexte, les études menées tout au long de la thèse sont dirigés vers le développement d'une proposition visant à réduire davantage les risques liés au transport de marchandises dangereuses. En d'autres termes, un modèle basé sur le compromis entre les facteurs économiques et sûretés pour le choix de l'itinéraire. L'objectif est motivé par la nécessité de soutenir les règlements et les normes de sécurité existantes, car ils ne garantissent pas totalement contre les accidents entrainant des marchandises dangereuses.L'objectif est effectué en prenant en compte le système existant comme base pour l'élaboration d'un système de transport intelligent (STI) regroupant plusieurs plates-formes logicielles. Ces plates-formes doivent permettre aux planificateurs et aux décideurs de suivre en temps réel leur flotte, à évaluer les risques et tous les itinéraires possibles, de simuler et de créer différents scénarios, et d'aider à trouver des solutions à des problèmes particuliers.Tout au long de cette thèse, je souligne la motivation pour ce travail de recherche, les problématiques, et les défis de transport de marchandises dangereuses. Je présente le TIP comme le noyau de l'architecture proposée du STI. Pour les besoins de la simulation, les véhicules virtuels sont injectés dans le système. La gestion de la collecte des données a été l'objet d'une amélioration technique pour plus de fiabilité, d'efficacité et d'évolutivité dans le cadre de la surveillance en temps réel. Enfin, je présente une explication systématique de la méthode d'optimisation des itinéraires considérant les critères économiques et de risques. Le risque est évalué en fonction de divers facteurs notamment la fréquence d'accidents entrainant des marchandises dangereuses, et ses conséquences. La quantification de l'incertitude dans l'évaluation des risques est modélisée en utilisant la théorie des ensembles flous
Everyday thousands of trucks transporting hundreds of thousands of tons of dangerous goods by various modalities and both within and across nations. However, the term “dangerous” indicates an intrinsic adversity that characterize these products, which can manifest in an accident leading to release of a hazardous substance (e.g. radioactive, flammable, explosive etc.). In this situation, the consequences can be lethal to human beings, other living organisms and damage the environment and public/private properties.The importance of dangerous goods boils down to the significant economic benefits that generates. In fact, one cannot deny the contribution of the transport of all fossil fuel derived product, which represents more than 60% of dangerous goods transported in Europe. Eni, the Italian leading petrochemical company, every day operates a fleet of about 1,500 trucks, which performs numerous trips from loading terminals to filling stations. Distribution of petroleum products is a risky activity, and an accident during the transportation may lead to serious consequences.Aware of what is at stake, the division Eni R&M - Logistics Secondary, historically active in Genoa headquarters, is collaborating since 2002 with the DIBRIS department at University of Genoa, and the CRC at Mines ParisTech, with the purpose of studying possible improvements regarding safety in transport of dangerous goods, particularly petroleum products. Over years, this collaboration has led to the development of different technologies and mainly to an information and decision support system. The major component of this system is a platform for monitoring Eni fleet, at the national level, to deliver the products to the distribution points, called the Transport Integrated Platform (TIP). These vehicles are equipped with a device capable of transmitting data stream in real-time using a GPRS modem. The data transmitted can be of different nature and contain information about the state of the vehicle and occurred events during the trip. These data are intended to be received by centralized servers then get processed and stored, in order to support various applications within the TIP.With this in mind, the studies undertaken throughout the thesis are directed towards the development of a proposal to further minimize the risk related to the transportation of dangerous goods. In other words, a trade-off based model for route selection taking into consideration economic and safety factors. The objective is prompted by the need to support existent regulations and safety standards, which does not assure a full warranty against accidents involving dangerous goods.The goal is carried out by considering the existent system as basis for developing an Intelligent Transportation System (ITS) aggregating multiple software platforms. These platforms should allow planners and decision makers to monitor in real-time their fleet, to assess risk and evaluate all possible routes, to simulate and create different scenarios, and to assist at finding solutions to particular problems.Throughout this dissertation, I highlight the motivation for such research work, the related problem statements, and the challenges in dangerous goods transport. I introduce the TIP as the core for the proposed ITS architecture. For simulation purposes, virtual vehicles are injected into the system. The management of the data collection was the subject of technical improvement for more reliability, efficiency and scalability in real-time monitoring of dangerous goods shipment. Finally, I present a systematic explanation of the methodology for route optimization considering both economic and risk criteria. The risk is assessed based on various factors mainly the frequency of accident leading to hazardous substance release and its consequences. Uncertainty quantification in risk assessment is modelled using fuzzy sets theory

L'hydrogène vert pour la mobilité via les véhicules électriques à pile à combustible représente une alternative au carburant conventionnel pour décarboniser le secteur des transports et développer un système énergétique durable. Néanmoins, les propriétés physiques et chimiques de l'hydrogène rendent inefficaces le transport et le stockage de ce vecteur d'énergie à ses conditions de pression et de température standard. Par conséquent, cette thèse vise à étudier les techniques de transport de l'hydrogène et à modéliser l'infrastructure optimale pour différents scénarios de production et de demande en France et en Allemagne, couplée à une visualisation géographique de la distribution.Pour le cadre considéré et pour permettre la comparaison entre les deux pays, l'énergie éolienne en tant que source d'énergie a été étudiée pour la production d'hydrogène à l'aide d'un électrolyseur pour répondre à la demande de véhicules électriques à pile à combustible. Le réseau de transport d'hydrogène est limité à l'infrastructure routière pour étudier l'impact de différents états d'agrégation sur le flux d'hydrogène transporté entre différents sites de production et de distribution d'hydrogène à partir de 15 scénarios.Dans un premier plan, plusieurs technologies de transport et de stockage d'hydrogène sont analysées en calculant les besoins énergétiques de transformation et pour déduire les coûts de traitement, de stockage et de transport d'hydrogène. Ainsi, le travail de compression a été modélisé à l'aide d'un compresseur à plusieurs étages et comparé à 875 compresseurs industriels ; le travail de liquéfaction a été calculé en utilisant le travail idéal associé à différents processus de liquéfaction ; tandis que les processus d'hydrogénation et de déshydrogénation ont été simulés à l'aide d'ASPEN. Parce que l'hydrogène a été transporté à l'aide de différents tubes et camions-citernes, une évaluation technique est effectuée pour étudier les différentes options de stockage et définir les paramètres associés au transport par camion. Enfin, les différents coûts d'investissement, d'exploitation, de besoins énergétiques, de carburant et de logistique sont estimés.Dans un second plan, ces coûts sont formulés comme des fonctions de coûts unitaires annuels basés sur la valeur actuelle nette et incluant le stockage, le transport routier, la liquéfaction, la compression et la déshydrogénation. Enfin, pour conclure quant à la part des sept technologies utilisées pour transporter et stocker l'hydrogène entre les différents sites, une optimisation, basée sur une programmation linéaire, a été réalisée. Ce sous-modèle a ensuite été inclus dans une optimisation générale pour relier les sites de production aux sites de distribution en utilisant le réseau routier. Ce modèle a permis de conclure aux différents coûts de déploiement des infrastructures dans le cadre des 15 scénarios analysés associés à une visualisation géographique de l’hydrogène transporté en Allemagne et en France.Les résultats du sous-modèle ont montré qu'en moyenne, le gaz comprimé à haute pression est principalement utilisé à une distance de transport inférieure à 250 km contrairement à l'hydrogène liquide qui a des coûts énergétiques plus élevés. Le modèle a montré que le choix de la technologie est plus critique à court terme, et que les couts de déploiement de l'infrastructure peuvent être amorties, en remplaçant le transport et le stockage du gaz comprimé à faible et moyenne pression par les liquides organiques porteurs d’hydrogène. Enfin, l'analyse des 15 scénarios a montré une meilleure répartition géographique de l'hydrogène en France, contrairement à l'Allemagne qu’a connue une disparité entre les éventuels points de production et de consommation
Green hydrogen for mobility via fuel cell electric vehicles represent an alternative to conventional fuel to decarbonize transportation sector and develop a sustainable future energy system. Nevertheless, the physical and chemical properties of hydrogen make the transport and the storage of this energy carrier at its standard pressure and temperature conditions inefficient. Therefore, this thesis aims to investigate hydrogen transport technologies and to model the optimal infrastructure for different production and demand scenarios in France and Germany, coupled with geographical visualization of the distribution.For the framework considered and to allow the comparison between the two countries, wind power as an energy source was studied for hydrogen production using electrolyzer to meet the demand for fuel cell electric vehicles based on car park growth, population projection and different penetration scenarios. The network to transport hydrogen is restrained to the road infrastructure to investigate the impact of different state of aggregations on the hydrogen flow transported between different hydrogen production and distribution locations and capacities defined from 15 scenarios.First, several technologies for transporting and storing hydrogen at its liquid form as liquid hydrogen or as liquid organic hydrogen carrier, and as compressed gas at five different pressure levels are analyzed by calculating the energy requirements to deduce the costs of processing, storing and transporting hydrogen using trucks. Thus, compression work has been modelled using a multistage compressor and compared to 875 industrial compressors; Liquefaction work was calculated using the ideal work associated to a literature review on different liquefaction processes; While hydrogenation and de-hydrogenation process work has been simulated using ASPEN. As the hydrogen is transported using different tube and tank trucks, a technical assessment is performed to investigate the different storage options and define the parameters associated with truck transportation. Finally, the cost parameters chosen for investment and operating the different plants and trucks are estimated based on different literature reviews and cost assessments, in addition to energy, fuel and logistics costs.Then, these costs are formulated as annual levelized costs functions that include storage, road transport, liquefaction, compression, and de-hydrogenation costs based on the net present value methodology. Finally, to conclude to the share of the seven different technologies used to transport and store hydrogen between two locations, an optimization based on linear programming formulation was performed. This sub-model was then included in a more general cost flow optimization to link a set of production nodes to the distribution ones using the road network under capacities and flow constrains. This model allowed to conclude to the different cost of infrastructure deployment within the scope of the 15 different scenarios analyzed associated to a geographical visualization of the hydrogen flow transported in Germany and France.The sub-model results showed that in average compressed gas at a high-pressure level is mainly used at transport distance below 250 km in contrast to liquid hydrogen that has higher energy costs. Concerning early-stage infrastructure deployment, costs could be further minimized by substituting compressed gas at low to medium pressure levels by liquid organic hydrogen carrier. Finally, the analysis of the 15 scenarios showed a better geographical distribution of hydrogen in France, in contrast to the case of Germany that suffered from a disparity between production and eventual consumption locations

Tous les produits de construction ou les ouvrages qui sont en contact avec l’eau de pluie, sont susceptibles de relarguer des composants chimiques potentiellement dangereux pour la santé humaine et l’environnement. Actuellement, le relargage des substances dangereuses dans l’eau est évalué essentiellement par des méthodes expérimentales - généralement des essais de lixiviation réalisées à l’échelle du laboratoire. Par ailleurs, les impacts environnementaux des produits de construction et des bâtiments sont évalués par l’approche Analyse de Cycle de Vie (ACV), réalisées à partir de données propres aux fabricants et de données génériques existantes constituées en bases de données. Or, les émissions de polluants pendant la vie en oeuvre des produits de construction sont actuellement mal prises en compte dans ces mêmes bases de données existantes et dans les méthodes utilisées pour l’évaluation des performances environnementales des produits et des bâtiments.Dans ce contexte, les objectifs de ces travaux ont été : (i) de développer une méthodologie pour l’évaluation du comportement à la lixiviation de différentes matrices de produits de construction et (ii) d’intégrer les données de lixiviation dans les méthodes ACV à l’échelle du bâtiment. La méthodologie développée pour l’évaluation du comportement à la lixiviation des produits de construction est basée sur : (1) des essais de caractérisation à la lixiviation, selon les méthodes standardisées d’évaluation répondant au Règlement Produits de Construction (RPC), (2) la modélisation et la simulation des phénomènes couplés chimie-transport à l’échelle laboratoire et vraie grandeur et (3) l’intégration des données de lixiviation, obtenues par des simulations numériques en conditions d’exposition naturelle des produits de construction, dans les méthodes ACV, aux échelles produit et bâtiment.La méthodologie proposée a été appliquée et validée sur trois produits de construction : le bois traité CBA (Cuivre - Bore - Azole), la plaque fibrociment et la membrane bitumineuse. Les comportements à la lixiviation du bois traité CBA et de la plaque fibrociment a été simulé pour des conditions naturelles d’exposition à long terme, en utilisant le logiciel géochimique PHREEQC®. Les modèles chimiques développées permettent de considérer les matrices organiques et minérales et leurs interactions avec les polluants. Les phénomènes de transport des substances ont été également modélisés. Les modèles d’émission développés (couplage chimie-transport) permettent de simuler la lixiviation dynamique des produits considérés, pour différentes conditions d’exposition. Pour la membrane bitumineuse, seule la caractérisation expérimentale a été réalisée. Les données de lixiviation obtenues lors des simulations sur la durée de vie en oeuvre des produits ont été intégrées dans les inventaires respectifs du cycle de vie (ICV) des produits. Des méthodes d’impact spécifiques ont été utilisées en association avec les inventaires enrichis pour évaluer les impacts “pollution de l’eau”, “toxicité humaine” et “écotoxicité” des produits considérés. L’ACV d’une maison simplifiée a été réalisée en utilisant le logiciel ELODIE. La méthode d’évaluation à l’échelle bâtiment consiste à intégrer les nouvelles données construites sur la base de la méthodologie développée à l’échelle produit aux autres données d’ACV à l’échelle bâtiment. La méthodologie développée au cours de ces travaux permet donc l’intégration des données de lixiviation dans les outils ACV dédiés au bâtiment
Any construction product and building undergoing contact with water during its life cycle can release chemical compounds potentially hazardous for the human health and the environment. The release of dangerous substances is presently investigated especially by experimental approaches commonly by laboratory leaching tests while the environmental impacts of construction products and buildings are evaluated by a Life Cycle Assessment (LCA) approach. The dangerous substances release during use stage of construction products (leaching behaviour) is currently very poorly represented in the existing data bases and methods for environmental assessment of construction products and buildings.In this context, the main objectives of this study were: (i) to develop a methodology for the assessment of the leaching behaviour of various construction products and (ii) to integrate the leaching data in LCA approach at building scale. The methodology developed for the assessment of the leaching behaviour of construction products is based on: (1) characterisation leaching tests at lab scale, following the horizontal standardised assessment methods for harmonised approaches relating to dangerous substances under the Construction Products Regulation (CPR), (2) modelling and simulation of coupled chemical and transport phenomena at lab and field scale, and (3) utilisation of simulated leaching data for the construction products exposed in natural condition with the LCA method for the characterization of the hazardous effect during the use stage. The proposed methodology was applied and validated on three different classical construction products i.e. CBA (Copper-Boron-Azole) treated wood, fibre-cement sheets and bitumen membranes. The leaching behaviour of CBA treated wood and fibre-cement sheets was simulated over several years under natural exposure conditions, using the geochemical software PHREEQC. The chemical models consider both the mineral and the organic matrixes and their interaction with treatmentcompounds. Mass transfer and transport phenomena were modelled. The developed coupled chemical-transport models are able to represent the dynamic leaching behaviour of the respective products in various leaching conditions. For bitumen membranes only experimental characterisation was possible. The leaching data obtained by simulation over the whole use stage of the products were integrated in the life cycle inventory (LCI) and the relevant life cycle impact assessment (LCIA) methods were applied with the enriched inventory. A simplified single-family house was modelled using a software designed to evaluate the intrinsic environmental performances of a building over its entire life cycle. ELODIE software was used in this work. The building scale assessment methodology is based on coupling the methodology developed for the product scale with the Life Cycle Assessment (LCA) at building scale. This methodology allows a proper integration of leaching data in LCA tools and answers several technical questions raised in the field

Depuis le sinistre du pétrolier Torrey Canyon, l'OMI a élaboré les Conventions CLC, SNPD et hydrocarbure. Celles-ci ont mis en place les régimes d'indemnisation des dommages par pollution causés par les navires. Les victimes de la pollution peuvent agir en responsabilité contre le propriétaire du navire ou directement contre l'assureur du propriétaire du navire pour les dommages par pollution (y compris les frais de nettoyage). Selon ces conventions internationales, le propriétaire du navire est en droit de limiter sa responsabilité dont l'indemnité est calculée en fonction du tonnage du navire en cause. De plus, le fonds FIPOL, créé par la convention portant création du fonds FIPOL, prend le relais de la convention CLC lorsque l'indemnité dépasse la limitation de responsabilité prévue par cette dernière convention. Mais est-ce que ces conventions prévoient une indemnisation suffisante pour les dommages par pollution ? Et existe-t-il des conflits entre les conventions internationales ? Il est vrai que la plupart des pollutions marines de faible ampleur sont suffisamment indemnisées. Mais tel n'est pas le cas pour les pollutions majeures. De plus, les conventions CLC, SNPD et hydrocarbures de soute n'ont pas prévu des champs d'application identiques. C'est ainsi que ces conventions internationales sont susceptibles d'être en conflit dans le cas où la pollution est causée par les substances polluantes transportées par le navire et les hydrocarbures de soute du navire en cause. La présente thèse a pour objet de présenter les régimes internationaux de responsabilité civile du propriétaire du navire en matière de pollution marine et essaie de proposer une solution pour résoudre les conflits entre les conventions internationales
Since the Torrey Canyon oil spill, the International Maritime Organization began drafting three international conventions (CLC, HNS and bunker oil conventions) to establish civil liability for compensation for ship-source pollution damages. Claims for compensation for pollution damages (including clean-up costs) may be brought against the owner of ships which caused the damages or directly against the owner's insurer. The ship-owner is normally entitled to limit his liability to an amount which is linked to the tonnage of his ship. Furthermore, the IOPC funds which was set up in 1992 under the IOPC convention 1992 is able to compensate the victims when compensation under the CLC 1992 is not available or not adequate. But do these international regimes work well ? And are there conflicts between the International conventions ? Certainly, the most of loss resulting from oil spills from sea can be compensated by the CLC/ IOPC system. But the compensation under CLC/IOPC is not able to be enough for the major pollution events. If the CLC, HNS and bunker oil Conventions don't set up the same scopes, these International Conventions might be in conflict in case of transportation of dangerous goods or hazardous goods by sea, because the spill of the bunker oil and the hazardous goods would cause a major marine pollution. This paper gives an overview of international liability and compensation regime, and tries to give a proposal to resolve the conflicts between the international conventions

L'uranium est fortement associe aux matieres organiques dans de nombreux sols naturels. U(vi) forme plus particulierement des complexes tres stables avec les acides humiques, pour des conditions acides a neutres. Les acides humiques peuvent se rencontrer dans les systemes naturels en agregats avec les argiles, ou en enrobage de particules minerales. Ces structures sont tres sensibles aux variations de la force ionique du milieu. Cette sensibilite peut etre a l'origine d'une forte remobilisation des substances humiques colloidales du sol, et de leur migration en direction de la nappe phreatique. Dans ce cas, la migration de l'uranium complexe par les substances humiques peut etre grandement facilitee dans le sol. Le transport reactif comparatif de l'uranium total et de ses isotopes a ete etudie dans un site ou de l'uranium metallique est repandu a la surface du sol, dans le podzol des landes de gascogne. L'etude de terrain est completee par une etude experimentale en colonnes. L'evolution temporelle de la concentration totale en uranium et des rapports isotopiques u 2 3 5/u 2 3 8 et u 2 3 3/u 2 3 8 est determinee par icp-ms. Le suivi de la concentration relative en substances humiques est realise par fluorescence uv en ligne. L'etude de terrain montre que la majorite de l'uranium est retenue dans les premiers centimetres du sol. On observe pourtant des concentrations en uranium anormalement elevees dans les eaux souterraines, a plus de 2 kilometres a l'aval des zones contaminees. Ceci montre qu'il existe un processus de transport rapide de l'uranium dans la zone insaturee, et que ce processus assure une migration de l'uranium sur de longues distances. Dans le sol sableux des landes, des colloides naturels argilo-humiques migrent a la vitesse de l'eau, mais peuvent etre retardes lorsque la force ionique des eaux souterraines augmente. On montre que l'uranium est fortement associe a la fraction granulometrique fine (< 8m) du sable, et plus particulierement aux colloides composites argilo-humique. Dans les conditions geochimiques stables des colonnes experimentales, plus de 70% de l'uranium est retenu dans les premiers 2 centimetres de sable, meme apres la circulation de 100 volumes d'eau dans la colonne. Ceci montre la forte capacite de retention de l'uranium du sable des landes. L'ajout de colloides naturels a la solution d'injection favorise la migration de l'uranium. Il apparait qu'entre 5 et 15% de l'uranium total injecte dans les colonnes de sable sont transportes par les colloides argilo-humiques a la vitesse de l'eau. L'utilisation de l'isotope u 2 3 3 permet de realiser la distinction entre l'uranium transporte de facon non reactive a travers le sable, et l'uranium derobe depuis les agregats argilo-humiques et les enrobages des grains du sable. Une diminution brutale de la force ionique du milieu durant les essais de transport montre une remobilisation importante de l'uranium depuis le sol. Lorsque l'on considere les relations complexes entre l'hydrologie et la geochimie dans la zone non saturee du sol, il apparait que le transport de l'uranium est controle par : - les contrastes de force ionique et la vitesse elevee des transferts d'eau dans la partie superieure de la zone insaturee, en reponse a l'infiltration transitoire des lames d'eau de pluie, - l'existence d'une stratification d'acidite et d'oxygene dissous dans le sol, qui determine la speciation de l'uranium et l'efficacite de sa sorption a la surface des mineraux et colloides du sol au dessus de la surface libre de la nappe, - les contrastes geochimiques qui apparaissent lors des remontees de la nappe phreatique.