Stage PFE Recherche | Valorisation des déchets d’emballages alimentaires : coopération Québec–Maroc pour des territoires circulaires et durables

Contexte:

Le projet « Valorisation des déchets d’emballages alimentaires : coopération Québec–Maroc pour des territoires circulaires et durables » vise à analyser, modéliser et optimiser les flux d’emballages afin d’identifier des synergies circulaires réalistes et techniquement viables. Le volet « Modélisation & Simulation » s’intéresse à la représentation mathématique des flux, à l’optimisation des scénarios de valorisation et à la simulation des comportements des acteurs (ménages, entreprises, municipalités, opérateurs). L’objectif est de soutenir la transition vers une économie circulaire en proposant des solutions fondées sur des données, des modèles et des outils d’aide à la décision.

Objectifs:

• Développer un modèle en réseau représentant les flux d’emballages sur un territoire pilote (Québec) et son territoire miroir (Maroc).

• Concevoir et résoudre un modèle d’optimisation (MILP) minimisant les coûts et les impacts environnementaux.

• Identifier des synergies circulaires prometteuses à partir de scénarios de politiques publiques.

• Développer ou contribuer à un modèle de simulation multi-agents (ABM) pour intégrer les comportements et incertitudes.

• Préparer des éléments d’aide à la décision multicritère pour orienter les partenaires.

Axes de recherche :

– Modélisation en réseau des flux.
– Optimisation des systèmes de collecte, tri et valorisation.
– Synergies territoriales et logistique inverse.
– Simulation multi-agents (AnyLogic/GAMA) et analyse comportementale.
– Décision multicritère.

Méthodologie envisagée :

• Analyse et structuration des données issues des partenaires (flux, coûts, capacités, distances).

• Construction du réseau d’acteurs (producteurs, distributeurs, centres de tri, recycleurs, décharges).

• Formulation mathématique (bilans matière, contraintes de capacités, coûts, émissions).

• Optimisation multi-objectifs selon plusieurs scénarios (statut quo, consigne, amélioration du tri, nouveaux sites).

• Simulation multi-agents pour intégrer les comportements et tester les politiques publiques.     

• Analyse multicritère pour classer les scénarios et produire des recommandations.

• Simulation multi-agents pour intégrer les comportements et tester les politiques publiques.

• Analyse multicritère pour classer les scénarios et produire des recommandations.

  Résultats attendus :

  – Un modèle de flux complet représentant le système d’emballages sur les deux territoires.
  – Scénarios optimisés montrant les gains économiques et environnementaux.
  – Prototype de simulation multi-agents intégrant les interactions entre acteurs.
  – Analyse de sensibilité et évaluation de la robustesse des solutions.
  – Classement multicritère des scénarios et recommandations opérationnelles.

Livrables :

– Base de données structurée compatible SIG.
– Modèle mathématique (réseau + formulation d’optimisation).
– Code d’optimisation (Python / Julia / Matlab).
– Modèle multi-agents et rapports de simulation.
– Tableau comparatif multicritère et recommandations finales.
– Rapport PFE complet + présentation de soutenance.

Compétences visées :

– Modélisation et optimisation des systèmes complexes.
– Simulation multi-agents et analyse des comportements.
– Traitement de données territoriales et logistique inverse.
– Méthodes de décision multicritère.
– Rédaction scientifique et communication technique.