Optimisation du tracé

Lorsque vous générez un tracé de conduites avec l'outil MST (arbre couvrant minimal), TESSA raccorde tous les bâtiments avec la longueur totale de conduites la plus courte. C'est rapide et cela produit toujours un arbre connecté, mais ce n'est pas forcément le réseau le moins cher à construire ou à exploiter : un court détour par un corridor routier existant peut parfois valoir la longueur supplémentaire, et un tracé qui minimise le coût peut différer de celui qui minimise les pertes de chaleur.

L'outil Optimiser la configuration du réseau vous permet de relancer le tracé avec une fonction objectif tenant compte des coûts.

Fonctionnement du tracé MST par défaut

L'algorithme de tracé par défaut :

1. Prend les tracés de conduites candidats (routes ou liaisons en ligne droite, selon vos réglages) et forme une matrice de distances entre tous les points de raccordement potentiels.
2. Calcule l'arbre couvrant minimal — le sous-graphe connecté de poids d'arêtes (distance) total minimal.
3. Fait passer les conduites le long de ces arêtes, en rattachant les sous-stations de bâtiments comme feuilles.

Le résultat est le réseau en arbre de longueur la plus courte. Il est toujours connecté, ne contient jamais de boucles et se calcule rapidement.

L'algorithme d'optimisation

L'outil Optimiser la configuration du réseau applique une boucle de raffinement heuristique par-dessus le MST. Il perturbe aléatoirement les longueurs d'arêtes de la matrice de distances et recalcule le MST, en vérifiant à chaque itération si le nouveau tracé améliore l'objectif choisi.

flowchart TD
    A["Début : tracé MST initial"] --> B["Perturber les longueurs d'arêtes<br/>de la matrice de distances"]
    B --> C["Recalculer le MST"]
    C --> D["Évaluer la fonction de coût<br/>(cost / heat_total / heat_loss)"]
    D --> E{"Amélioré ?"}
    E -->|"Oui"| F["Accepter le nouveau tracé<br/>comme meilleur actuel"]
    E -->|"Non"| G["Rejeter la perturbation"]
    F --> H{"Convergé ou<br/>itérations max. ?"}
    G --> H
    H -->|"Non"| B
    H -->|"Oui"| I["Renvoyer le meilleur tracé"]

    classDef step fill:#fff3e0,stroke:#ED6000,stroke-width:1.5px,color:#bf360c
    classDef decision fill:#bbdefb,stroke:#0d47a1,stroke-width:1.5px,color:#0d47a1
    classDef terminal fill:#c8e6c9,stroke:#2e7d32,stroke-width:1.5px,color:#1b5e20

    class A,B,C,D,F,G,I step
    class E,H decision

Pour chaque tracé candidat, l'outil exécute la chaîne complète de dimensionnement des conduites et de simulation pour calculer l'objectif.

Objectifs d'optimisation

L'objectif cost est généralement le bon choix. heat_loss mérite d'être essayé lorsque la température de départ est élevée et que le réseau s'étend sur une grande zone.

Quand utiliser l'optimisation

L'outil d'optimisation s'exécute nettement plus longtemps que l'outil MST — chaque itération redimensionne et resimule le réseau. Pour un quartier de plusieurs centaines de bâtiments, cela peut prendre plusieurs minutes.

Utilisez-le lorsque :

• Le tracé MST initial semble emprunter des parcours inutilement longs.
• Vous avez défini des zones d'exclusion et voulez trouver le tracé de moindre coût qui les contourne.
• Vous voulez vérifier que le tracé MST est proche de l'optimum avant de finaliser la conception.

Pour une première conception rapide, le tracé MST par défaut suffit généralement.

Zones d'exclusion

Comme l'outil MST, l'optimiseur respecte les zones d'exclusion — des zones où les conduites ne peuvent pas passer. Définissez les zones d'exclusion dans l'éditeur de couches de la zone d'étude avant de lancer l'un ou l'autre outil.

Pour aller plus loin

• Générer automatiquement le tracé — comment lancer les outils MST et d'optimisation depuis l'interface.
• Dimensionnement et hydraulique du réseau — le dimensionnement des conduites exécuté à chaque itération d'optimisation.
• Simulation du réseau — le modèle de pertes de chaleur utilisé dans l'objectif heat_loss.