Optimiser conjointement les coûts d’investissement et d’opération d’un réseau de traitement d’eau polluée par des processus industriels : tel est l’objet du challenge. Ce problème industriel pose un problème d’optimisation non-linéaire en variable mixte particulièrement ardu.

La solution proposée par Artelys utilise les solveurs Xpress-Optimizer et Artelys Knitro et a été modélisée en AMPL. Elle exploite la structure particulière du problème et consiste en un algorithme itératif où les relaxations sont affinées à chaque étape.

Cette méthode fournit de très bonnes solutions en un temps court sur la majorité des instances, conduisant au succès d’Artelys dans cette compétition.

La solution développée par Artelys résout des instances faites de 15 processus industriels, 15 unités de traitements, 10 sources et sorties d’eau et 10 polluants (~10k variables au total) dans un délai de moins d’une heure.

La figure montre un petit exemple de réseau fait d’une source d’eau, 2 processus industriels et 2 unités de traitement. L’objectif est de définir le routage optimal des conduites d’eau dans l’usine et de planifier le processus d’utilisation et de filtrage de l’eau sur un horizon cyclique.