Modélisation et impact de la monétarisation des piliers de la durabilité dans un MRCPSP appliqué aux projets de construction : une approche computationnelle de l’ordonnancement durable

Details

Supervisors

Creemers, Stefan

Faculty

Louvain School of Management

Degree label

Master [120] : ingénieur de gestion, à finalité spécialisée

Abstract

Bien que les enjeux liés à la durabilité prennent une importance croissante dans les projets de construction, les décisions d’ordonnancement restent majoritairement fondées sur des critères classiques de coût et de durée. Ce mémoire s’inscrit dans ce changement de paradigme et propose d’intégrer les trois dimensions de durabilité issues du Triple Bottom Line (TBL) : économique (Profit), environnementale (Planet) et sociale (People), dans les choix de modes d’exécution. Afin d’associer à chaque activité plusieurs modes d’exécution concurrents, le Multi-Mode Resource-Constrained Project Scheduling Problem (MRCPSP) est retenu comme cadre de référence. A partir de celui-ci, un modèle mathématique est formulé, dans lequel chaque mode se voit attribuer un coût complet durable incluant les composantes économique, environnementale et sociale. Ces trois dimensions du TBL étant exprimées dans des unités hétérogènes, la monétarisation est appliquée afin de les rendre comparables. Le pilier économique est déjà exprimé en coût direct tandis que les piliers environnemental et social sont traduits en composantes monétaires. Le premier inclut un prix carbone interne et une taxe CBAM appliquée aux matériaux importés, et le second est représenté par les accidents de chantier et la pénibilité des tâches. La résolution est ensuite effectuée par une méthode 𝜀-contrainte, minimisant le coût complet durable sous une contrainte de durée maximale du projet, tout en respectant des contraintes de conformité sociale, de disponibilité des exécutants et de cohérence organisationnelle. L’expérimentation s’appuie sur une bibliothèque d’instances PSPLIB enrichies, testées selon plusieurs niveaux de prix carbone, de disponibilité des alternatives durables et de relâchement temporel, ainsi que sur trois univers de corrélation. Quatre modèles sont comparés : une référence et trois variantes intégrant progressivement les piliers Planet, People, puis l’ensemble du TBL. Les résultats démontrent que le modèle TBL complet conduit à sélectionner des modes sensiblement différents de ceux du modèle de référence, au prix d’une légère hausse du coût direct, mais d’une réduction du coût complet durable, des émissions de CO2 et du score de pénibilité. De plus, l’analyse menée sur les trois univers de corrélation confirme la robustesse des tendances observées. Enfin, les analyses de Pareto, de Data Envelopment Analysis et de Maverick index montrent que les solutions venant du modèle TBL restent majoritairement non dominées lorsque les critères sont réexaminés séparément, traduisant un compromis multicritère robuste plutôt qu’une simple amélioration de l’objectif agrégé. D’un point de vue managérial, le modèle offre aussi un outil de préqualification des modes issus de règles de dominance locale et du seuil de basculement carbone. Ce mémoire montre ainsi que la monétarisation de la durabilité enrichit les critères classiques d’ordonnancement et permet de mieux intégrer les impacts environnementaux et sociaux dans les décisions de projet.