👋 Webinaire | Moderniser ou reconstruire son ERP avec Claude · Mardi 21/07 à 9h15 · Je m'inscris →

Scheduling et routing : tirer parti des solveurs d'optimisation et des LLM

Les développements récents de l'intelligence artificielle font naître de nombreuses attentes pour automatiser des tâches complexes, y compris pour répondre à des besoins opérationnels fondamentaux comme la gestion de planning et l'organisation de tournées. Mais les LLM au cœur de l'IA générative n'ont pas été construits pour résoudre ces problèmes de nature combinatoire. Jusqu'à l'été 2024, les LLM se trompaient sur une question aussi simple que "combien de R dans strawberry ?" (ils répondaient deux, au lieu de trois). Le bug a été corrigé, mais pas résolu : si vous posez la question aux modèles actuels, vous verrez qu'ils contournent le problème en épelant le mot lettre par lettre avant de compter la cause structurelle est toujours là. Une autre famille d'algorithmes d'IA, les solveurs, résout exactement ces problèmes depuis des décennies, avec des garanties mathématiques et des gains mesurés en production. Ces algorithmes de recherche de solutions optimales se basent sur des fondements mathématiques, et pour les utiliser, il faut traduire son problème réel dans leur langage, qui est proche du langage mathématique. Cela a rendu les solveurs peu accessibles au cours des décennies précédentes. Aujourd'hui, les LLM rendent les solveurs plus accessibles que jamais en nous permettant d'utiliser notre langage naturel comme intermédiaire.

1. Trois problèmes, trois gisements de gains

L'affectation : qui fait quoi ?

Le problème le plus simple de la famille : répartir des tâches entre des personnes ou des machines, par exemple des dossiers entre gestionnaires, des interventions entre techniciens, des missions entre agents etc. A grande échelle et face à une complexité qui évolue de manière exponentielle en fonction du nombre d'agents disponible et de tâches à affecter, la gestion manuelle de l'affectation atteint sa limite beaucoup plus rapidement qu'avec des algorithmes qui cherchent de manière plus intelligente et de manière automatisé.
Sans optimisation :
  • une rĂ©partition au tableur, Ă  l'expĂ©rience qui « tient », sans qu'on sache si elle est bonne ;
  • des heures supplĂ©mentaires concentrĂ©es sur les mĂŞmes personnes, d'autres sous-chargĂ©es ;
  • des règles RH respectĂ©es « en principe », jusqu'au contrĂ´le qui prouve le contraire ;
  • un dĂ©sistement de dernière minute = une heure de re-planification sous pression.
Avec un solveur :
  • moins d'heures supplĂ©mentaires : charge Ă©quilibrĂ©e mathĂ©matiquement, pas Ă  l'Ĺ“il
  • règles RH garanties par construction : une affectation non conforme ne peut pas sortir de l'algorithme
  • remplacement optimal en quelques secondes, en rĂ©organisant le minimum de monde

La planification de tâches : comment répartir les tâches de manière optimale ?

La mĂŞme chose avec la dimension temps : service hospitalier, rotations en 3Ă—8, ligne de production, attribution de quais ou de salles.
Sans optimisation :
  • des trous et des doublons dĂ©couverts trop tard ;
  • des ressources coĂ»teuses utilisĂ©es Ă  70 % faute de bon sĂ©quencement ;
  • des plannings publiĂ©s en retard, contestĂ©s, refaits ;
  • aucun moyen de tester un scĂ©nario (« et avec 4 Ă©quipes ? ») sans des jours de travail.
Avec un solveur :
  • chaque point d'utilisation des ressources gagnĂ© se lit dans le compte d'exploitation ;
  • des plannings Ă©quitables et dĂ©fendables, chaque dĂ©cision se justifie par une contrainte explicite ;
  • des simulations en quelques minutes : changer une hypothèse, relancer, comparer.

Les tournées : quel ordre de visite, comment minimiser les distances parcourues ?

Desservir des dizaines ou centaines de points avec une flotte, sous contraintes de capacités et de créneaux.
Sans optimisation :
  • des tournĂ©es construites par habitude, qui se croisent et reviennent en arrière ;
  • des crĂ©neaux manquĂ©s, des pĂ©nalitĂ©s ;
  • un vĂ©hicule de trop engagĂ© « par sĂ©curitĂ© » ;
  • chaque imprĂ©vu du matin absorbe le planificateur pendant une heure.
Avec un solveur :
  • typiquement 5 Ă  15 % de kilomètres parcourus en moins grâce aux trajets optimaux ;
  • des crĂ©neaux respectĂ©s par construction, grâce Ă  un trajet par vĂ©hicule optimisĂ© selon tous les paramètres ;
  • une re-optimisation en quelques secondes Ă  chaque imprĂ©vu.
Référence du secteur : ORION, le système d'optimisation d'UPS, économise selon les chiffres publics du groupe environ 100 millions de miles par an, soit 300 à 400 M$ annuels.

Le point commun

Ces trois problèmes relèvent de l'optimisation combinatoire sous contraintes : des règles non négociables, un objectif chiffré, et une explosion combinatoire. Ordonner 10 arrêts : 3,6 millions de possibilités. 15 arrêts : 1 300 milliards. 20 arrêts : plus que le nombre de secondes écoulées depuis le Big Bang.
D'où un constat structurel : « fait main » signifie presque toujours « loin de l'optimum ». Non par incompétence, mais parce que le problème dépasse ce qu'un cerveau ou un tableur peut explorer.

Ă€ 20 arrĂŞts, plus de combinaisons que de secondes depuis le Big Bang.

2. Pourquoi un LLM seul ne suffit pas

L'idée a été testée rigoureusement, y compris par les créateurs de ces modèles. Quatre limites, toutes structurelles :
  • Du plausible, pas de l'optimal. Un LLM prĂ©dit du texte vraisemblable ; il ne calcule pas les distances, ne compare pas les solutions. Google DeepMind l'a mesurĂ© : dès 50 points, les LLM dĂ©crochent, avec des Ă©carts Ă  l'optimum jusqu'Ă  20 fois supĂ©rieurs. Les cas rĂ©els en comptent des centaines.
    Large Language Models as Optimizers, 2023
  • Aucune mesure de qualitĂ©. Un solveur certifie « Ă  au plus 2 % de l'optimum » donc ce qui reste sur la table. Un LLM ne peut pas produire cette information.
  • Ni reproductible, ni adaptĂ© aux corrections permanentes. Deux fois la mĂŞme question, deux plannings diffĂ©rents. Or un planning vit : absences, annulations, retards, il faut re-optimiser en secondes, plusieurs fois par jour.
Le LLM est une IA du langage. Le planning est un problème de combinatoire.

3. L'IA spécialisée : les solveurs

L'optimisation et la recherche opérationnelle forment l'une des branches les plus anciennes de l'IA. Ses outils, les solveurs, tournent en production depuis des décennies : tournées d'UPS, équipages des compagnies aériennes, ordonnancement industriel.
Le principe inverse la logique habituelle : on ne programme pas la résolution, on déclare le problème : contraintes et objectif. Le solveur explore l'espace des solutions en élaguant des milliards de combinaisons, et rend une solution valide par construction : une règle déclarée ne peut pas être violée.
Trois niveaux d'outils, selon la taille du problème :
  • OR-Tools / CP-SAT : la boĂ®te Ă  outils open source de Google, gratuite. Son moteur CP-SAT domine depuis 2018 le MiniZinc Challenge, compĂ©tition internationale de rĂ©fĂ©rence. Pour l'affectation pure, des algorithmes classiques (mĂ©thode hongroise) trouvent l'optimum exact en une fraction de seconde. Efficace pour une grande partie des problèmes d'optimisation (planification, affectation) de taille moyenne.
  • Le module Routing d'OR-Tools = la brique spĂ©cialisĂ©e tournĂ©es : multi-vĂ©hicules, capacitĂ©s, fenĂŞtres horaires, multi-dĂ©pĂ´ts. De quelques dizaines Ă  quelques centaines de points, il rend en secondes des solutions de très bonne qualitĂ©, reproductibles. Pour situer la maturitĂ© du domaine : le solveur acadĂ©mique Concorde a prouvĂ© l'optimum exact sur 85 900 points, Ă  comparer aux 50 points oĂą les LLM dĂ©crochent.
  • SCIP - Branch and Price : Plus difficile Ă  mettre en place, mais permet de rĂ©soudre certains problèmes de grande taille ( plusieurs centaines voire milliers d'agents, de vĂ©hicules, d'Ă©quipes, de vĂ©hicules ). Principe : dĂ©composer. On dĂ©coupe en sous-problèmes maĂ®trisables (« une bonne tournĂ©e pour un vĂ©hicule », « une bonne semaine pour un agent ») et un algorithme maĂ®tre recombine ces briques avec garantie de progression vers l'optimum global. C'est la mĂ©thode qui planifie les Ă©quipages des grandes compagnies aĂ©riennes depuis les annĂ©es 1990.

Un problème de tournées résolu par OR-Tools : contraintes garanties, résultat reproductible.

Diviser pour optimiser : le principe du Branch and Price.

4. Le rĂ´le des LLM : rendre les solveurs accessibles

Si les solveurs marchent depuis si longtemps, pourquoi restent-ils si peu déployés ? Parce qu'ils étaient difficiles d'accès : il fallait un expert pour traduire le métier en modèle mathématique, et l'outil se pilotait à coups de fichiers et de paramètres.
C'est précisément ce que les LLM changent. L'architecture qui s'impose associe les deux : le LLM en couche langage, le solveur en couche résolution.
  • « Replanifie demain sans le camion 7, en priorisant les clients en retard » → le LLM traduit en paramètres, le solveur calcule, la solution revient garantie.
  • Une nouvelle règle mĂ©tier (« jamais plus de deux nuits consĂ©cutives pour les nouveaux ») s'exprime en langage naturel et devient une contrainte formelle.
  • Le LLM restitue et explique le planning aux Ă©quipes, Ă  partir des justifications formelles du solveur.
L'intuition de départ était donc juste, deux fois : l'IA règle bien ces problèmes, et le LLM en fait partie. Simplement, le LLM est l'interface, le moteur est une IA spécialisée qui, elle, garantit le résultat.

FAQ

Qu'est-ce qu'un solveur ?

C'est un algorithme d'IA spécialisé dans l'optimisation combinatoire sous contraintes. On ne lui programme pas la solution : on déclare les règles et l'objectif, et il explore l'espace des possibles en élaguant des milliards de combinaisons. Il rend une solution valide par construction (une règle déclarée ne peut pas être violée) et certifiable (par exemple « à au plus 2 % de l'optimum »). Les outils open source de référence : OR-Tools / CP-SAT de Google (open source), son module Routing pour les tournées, et Branch and Price avec SCIP pour les très gros problèmes.

Quels gains concrets attendre sur le routing et le scheduling ?

Sur les tournées, on observe typiquement 5 à 15 % de kilomètres en moins à périmètre identique, parfois un véhicule entier économisé. Référence du secteur : ORION, le système d'UPS, économise environ 100 millions de miles par an, soit 300 à 400 M$ annuels selon les chiffres publics du groupe. Sur le scheduling, chaque point d'utilisation des ressources gagné se lit directement dans le compte d'exploitation.

Faut-il choisir entre LLM et solveur ?

Non, les deux se combinent. Le LLM sert de couche langage (traduire une demande métier en paramètres, exprimer une nouvelle règle, expliquer le planning aux équipes), le solveur reste le moteur qui calcule et garantit le résultat. C'est précisément ce que les LLM changent : ils rendent les solveurs accessibles sans expert pour traduire le métier en modèle mathématique.
Vous souhaitez être accompagné pour lancer votre projet digital ?
Déposez votre projet dès maintenant
Article presentation image
Mêler OCR et LLM pour mettre en lumière une preuve visuelle dans les tâches d'extraction IA
Les LLMs couplés à des systèmes OCR permettent aujourd'hui d'automatiser le traitement de documents PDF ou images : résumés, ...
Louis Betzer
Louis Betzer
Ingénieur IA @ Galadrim
Article presentation image
Quel langage pour un backend performant en 2026 ? Benchmarker avec Grafana K6
Chez Galadrim, nous avons l'habitude de travailler avec de nombreux langages et frameworks Web différents. Si chaque équipe ...
Julien Chapuy
Julien Chapuy
Ingénieur IA @ Galadrim
Article presentation image
Comment des couleurs dans un terminal peuvent vous compromettre
Imaginez la scène : vous lancez un outil CLI pour diagnostiquer un serveur en prod. Il affiche des informations sur un process ...
Molly Allerhand
Molly Allerhand
Développeuse full-stack @ Galadrim