MODELISATION ET SIMULATION DES APPELS TELEPHONIQUES D'UN SERVICE D'AIDE MEDICALE D'URGENCE (SAMU 81)

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1 8 e Conférence Internationale de MOdélisation et SIMulation - MOSIM au 12 mai Hammamet - Tunisie «Evaluation et optimisation des systèmes innovants de production de biens et de services» MODELISATION ET SIMULATION DES APPELS TELEPHONIQUES D'UN SERVICE D'AIDE MEDICALE D'URGENCE (SAMU 81) Elyes LAMINE, Franck FONTANILI Centre de recherche en génie industriel Université de Toulouse Mines d'albi-carmaux Campus Jarlard, Albi, France fontanil@mines-albi.fr, lamine@mines-albi.fr RESUME : Chaque service d aide médicale urgente (SAMU) comporte un Centre de Réception et de des s. Il est chargé de fournir une réponse adaptée aux problèmes médicaux qui lui sont soumis et ceci dans les meilleurs délais. Cette réponse comporte la prise en charge des appels téléphoniques pouvant aller du simple conseil médical à l'engagement des unités d interventions mobiles appartenant au Service Mobile d'urgence et de Réanimation. La maîtrise des processus de prise en charge des appels entrants est d une importance cruciale pour de tels centres qui se trouvent de plus en plus dans un contexte de qualité totale et de réductions majeures des dépenses de l Etat. L objet de cet article consiste à décrire l'activité d'un SAMU et de vérifier l'adéquation des moyens mis à sa disposition avec les objectifs de performance visés. Pour y parvenir, nous proposons d'utiliser des outils issus de l'ingénierie des systèmes et du reengineering tels que la modélisation de processus et la simulation de flux MOTS-CLES : SAMU, Modélisation de processus métier, BPMN, Simulation du trafic téléphonique, indicateurs d activités 1 INTRODUCTION En France, en application de la loi n du 6 janvier 1986 relative à l'aide médicale urgente et aux transports sanitaires, chaque département a mis en place un Service d'aide Médicale Urgente (SAMU). Il s agit d un service hospitalier public généralement implanté dans l'hôpital de la ville préfecture du département. Il a pour mission de fournir une réponse adaptée des moyens médicaux aux problèmes qui lui sont soumis et ceci dans les meilleurs délais. Chaque SAMU comporte un Centre de Réception et de des s (CRRA) accessible par téléphone en composant le 15. Les appels proviennent de différentes origines : de particuliers, de centres de traitement des appels des sapeurs-pompiers, de médecins libéraux ou encore de services médicaux publics et privés. Il est aussi possible d'appeler le SAMU en composant le 112 qui est le numéro d appel d urgence européen. La facilité d accès et la gratuité de tels appels d une part, et la certitude d être entendu et pris en charge sur tout le département d autre part, amplifient à la fois le succès du SAMU et les excès dont il est victime. En effet, les centres de réception et de régulation des appels 15 du SAMU ont reçu environ 10 millions d'appels en 2004, ce chiffre étant en augmentation régulière de 10 % par an (Woynar et Moisdon, 2008). D'après cette étude, les appelants évaluent la qualité d un CRRA sur la rapidité de réponse entre la composition du 15 et la prise en charge effective de leur appel par une personne. L efficacité de la réponse aux demandes d aide médicale urgente est fortement liée aux moyens qui sont mis à disposition du SAMU. Toutefois, les différentes réformes hospitalières nécessitent des justifications objectives pour l'octroi de moyens supplémentaires. Or, il n'est pas coutume dans ce domaine de collecter des données et encore moins d'en faire une analyse permettant de mettre en évidence le manque de moyens. Le ressenti d'une surcharge est manifeste, mais il est difficile de la quantifier de façon objective. Dans le cas d'un centre de régulation des appels d'urgence, le problème consiste donc à maximiser le taux d'utilisation des moyens humains tout en minimisant le temps d'attente et de traitement des appels. La problématique de ce travail consiste à confirmer ce ressenti en mettant en évidence de façon objective et rigoureuse le processus de traitement des appels et l'utilisation des moyens. Pour y parvenir, nous proposons d'utiliser des méthodes et outils issus de l'ingénierie des systèmes tels que la modélisation de processus et la simulation de flux, afin de choisir et de mettre en place des indicateurs de performance adaptés. Notre contribution est structurée en cinq sections. Après cette introduction, la section suivante dressera un état des connaissances sur la structure organisationnelle d un SAMU et des flux téléphoniques associés, fruits d'une analyse de l'existant, réalisée sur notre terrain expérimental dans le cadre d un projet de recherche avec le SAMU 81 (TARN). La troisième section sera consacrée à la modélisation du processus de réception et de tri des appels téléphoniques. Cette modélisation vise à bâtir une vision commune et partagée du fonctionnement de ce processus. Dans la quatrième section, nous proposons d'utiliser un outil de simulation de flux à événements discrets afin de compléter la modélisation de processus. Le modèle de simulation permet de faire circuler des entités (les appels entrants) au travers d'activités desservies par des ressources (les moyens humains du CRRA) et de files d'attentes. La simulation permet de fournir des résultats quantitatifs et rigoureux quant à l'adéquation

2 MOSIM au 12 mai Hammamet - Tunisie des moyens du SAMU par rapports aux objectifs de performance recherchés sur une période significative de travail. Nous démontrons que la simulation permet seulement de valider la modélisation du processus mais aussi de définir et positionner les données à acquérir pour calculer les indicateurs de performance. Elle permet aussi d'apporter des informations qu'il est difficile d'obtenir dans la réalité. Enfin, nous concluons l'article par une synthèse et des perspectives sur la poursuite des travaux. 2 ETAT DE CONNAISSANCE SUR L ORGANISATION DE L AIDE MEDICALE URGENTE L aide médicale urgente (AMU) est une mission de service public. Selon l Article L du Code de la santé publique, elle «a pour objet, en relation notamment avec les dispositifs communaux et départementaux d organisation des secours de faire assurer aux malades, blessés et parturientes, en quelque endroit qu ils se trouvent les soins d urgence appropriés à leur état». Cette mission incombe au SAMU de chaque département de la république française. 2.1 Le SAMU Le SAMU est chargé de fournir une réponse adaptée aux problèmes médicaux qui lui sont soumis et ceci dans les meilleurs délais. Cette réponse comporte la prise en charge des appels téléphoniques pouvant aller du simple conseil médical à l'engagement des unités d interventions mobiles appartenant au Service Mobile d'urgence et de Réanimation (SMUR), en passant par l'envoi d'une ambulance privée, d'un Véhicules de Secours aux Asphyxiés et aux Blessés (VSAB) des pompiers, d'un médecin de ville, de la Croix-Rouge française ou de la Protection Civile. Mais elle comporte aussi le suivi de l'intervention avec le respect des délais, le recueil des bilans, l'orientation du patient vers la structure la plus appropriée à sa pathologie, tout en respectant son choix, et en y préparant son accueil. Le SAMU est aussi un acteur fondamental dans les situations de crise. Il est chargé de gérer les postes médicaux mobiles (renforts de matériel devant équiper les hôpitaux en cas de besoin, ou bien les postes médicaux avancés) et les plans blancs, ainsi que le poste médical avancé en cas de plan rouge. Chaque SAMU comporte un Centre d'enseignement des Soins d'urgence (CESU) chargé des formations initiale et continue des acteurs de l'urgence et un Centre de Réception et de des s (CRRA) qui est associé à des unités d'intervention qui se déplacent sur le lieu où se situe le malade ou le blessé. Le Centre de Réception et de des s (CRRA) et tous les acteurs qui lui sont rattachés en un même lieu est communément appelé «Centre 15». La régulation médicale est réalisée par quatre fonctions principales : (1) recevoir et trier 24h/24 et 7j/7 les appels reçus, (2) envoyer et coordonner les moyens de secours les plus adaptés dans les délais les plus rapides, (3) vérifier la disponibilité des lits d'hospitalisation afin d'orienter les patients dans le service le mieux adapté à leur pathologie, (4) avertir le service receveur pour préparer l'accueil du patient. Les moyens humains affectés à un CRRA pour assurer de telles régulations sont de trois types : (1) les Permanenciers Auxiliaires de Médicale (), (2) les Médecins Régulateurs (), (3) les médecins généralistes libéraux de la Permanence De Soins (PDS). La figure 1 illustre l organisation opérationnelle du SAMU 81. s radio s téléphoniques Département du Tarn PDS CRRA 15 SAMU 81 Décrocher Réguler Gérer les moyens Interpréter les bilans Organiser l arrivée à l hôpital SMUR Interventions d urgence primaires Transferts de patients Figure 1 : Organisation opérationnelle du SAMU Les différents états d'un appel entrant au SAMU Selon les Centres 15, un nombre d appels très important, qui varie actuellement de quelques dizaines de milliers à plusieurs millions, est traité chaque année et ne cesse d augmenter d une année à l autre. Il est important de mentionner, en se référant à quelques études faites dans ce secteur d activité (Woynar et Moisdon, 2008), que le nombre d appels avancé par les centres 15, bien qu'important, peut paraître parfois incohérent visvis de l activité réelle du terrain lorsque les appels sont rapportés par exemple à la population ou au nombre de dossiers de régulation. Chaque appel entrant déclenche une succession d'opérations et de changements d'état permettant d'apporter la solution la plus adaptée à chaque situation d urgence ou de régulation médicale. A ce propos, il s avère utile de définir les différents états d'un appel entrant au SAMU. Ceci permettra de mener une analyse plus fine de l activité téléphonique pour donner une estimation réelle de la charge de travail induite et déduire le plan d action capable d améliorer l efficience du dispositif global.

3 Vis- à vis de ce secteur d activité, le terme appel est définit dans (Dreyfus, 2004) comme étant «une communication avec le SAMU, aboutie ou, utilisant un support technique de transmission». De même, un appelant est définit par (Dreyfus, 2004) comme étant «la personne, témoin direct ou indirect, qui a appelé le premier, un central d appel d urgence pour l informer de l événement ayant abouti à la création du dossier de régulation. Il ne s agit pas de la personne appartenant à un central d appel d urgence et qui transfère l appel au Samu». Dans cet article, le terme appel désigne exclusivement les appels téléphoniques composés en faisant le 15. La figure 2 présente la chronologie des différentes étapes par lesquelles peut transiter un appel entrant au SAMU, de sa réception jusqu'à la fin de la communication: t 0 entrant Temps de réponse Autocom rejeté Durée d attente présenté Durée d appel Temps de sonnerie t 1 Poste perdu décroché MOSIM au 12 mai Hammamet - Tunisie Durée de communication Délai d accès Medecin t 2 t 3 t 4 Medecin répondu Figure 2 : les différentes étapes d un appel émis vers un SAMU Centre 15 Un appel entrant est un appel initié par un appelant aboutissant à l autocommutateur du SAMU. Un appel rejeté est un appel entrant qui a été filtré automatiquement par l autocommutateur du SAMU. Il peut s agir éventuellement des numéros inscrits sur la liste noire du SAMU ou des appels raccrochés automatiquement au-delà d un délai fixé. Un appel perdu est un appel présenté mais qui pas n'a pas été décroché. Un appel présenté est un appel entrant en mesure d être traité par un. Un appel décroché est un appel présenté qui est encours de traitement par une personne physique. Un appel répondu est un appel décroché et traité. 3 MODELISATION DU PROCESSUS DE RECEPTION ET DE REGULATION DES APPELS Dans cette section, après avoir justifié de l'intérêt de la modélisation, nous nous attachons à présenter les modèles qui nous ont permis d'analyser l organisation et le fonctionnement d un centre d appel Apport de la modélisation d entreprise L objectif recherché par le SAMU 81 est d identifier une organisation performante pour le centre de réception et de régulation des appels urgents. Cette organisation doit être en mesure d équilibrer les divers segments de la demande et les capacités de traitement et de prise en charge; elle doit être capable d acheminer cette demande de façon optimale; elle doit respecter des contraintes de qualité. Ainsi, la maîtrise des processus de prise en charge des appels entrants est d une importance cruciale pour les SAMU 81 qui se trouve de plus en plus dans un contexte de qualité totale et de réduction majeure des dépenses de l état. Pour y parvenir, nous avons choisi de faire appel à la modélisation d'entreprise (Vernadat, 1996) afin d'avoir : (1) une meilleure compréhension et communication des processus existants ainsi que leur analyse par le biais de modèles, (2) une assistance dans l organisation des processus de prise en charge, les modèles obtenus étant dans ce cas exécutables et constituent ainsi un support d aide à la décision pour l optimisation de ces processus, (3) une prévision du comportement des processus et une prise en compte des exceptions et des situations de changement pouvant survenir au cours de la prise en charge. Dans ce travail, un autre objectif de la modélisation d'entreprise est de servir de point de départ à la construction de modèles de simulation, sur la base de modèles de connaissance établis, afin de valider un certain nombre d hypothèses et de pistes d'amélioration. 3.2 Justification du choix du langage de modélisation La méthode et l outil utilisés pour réaliser de telles modélisations varient énormément en fonction du point de vue que l on veut mettre en évidence, de l objectif que l on veut atteindre et de la réutilisation que l on veut faire de ces modèles. Les processus métier étant généralement complexes, les concepteurs des langages de modélisation proposent différentes vues pour la modélisation. Chacune d'elles se focalise sur un aspect du processus. (Vernadat, 1996) identifie quatre vues: une vue fonctionnelle : cette vue représente les dépendances fonctionnelles entre les composants d un processus (activités, sous-processus... ). L'un des formalismes les plus utilisé pour la vue fonctionnelle est IDEF0 (Materials Laboratory et al, 1981); une vue dynamique ou comportementale : elle fournit l ordonnancement et les paramètres d exécution d un processus. Cette vue permet de décrire les événements tem-

4 MOSIM au 12 mai Hammamet - Tunisie porels et logiques d'exécution des activités. On peut utiliser des formalismes tels que EPC (Event-driven Process Chain) (Scheer,1999) ou des logigrammes (Logical flow charts) ou Business Process Modeling Notation (BPMN) (white,2004); une vue informationnelle : cette vue inclut la description des éléments qui sont produits, consommés ou manipulés par le processus. Les diagrammes de classe et de séquence d'uml sont les plus utilisés pour cette vue (Morley et al, 2008) une vue organisationnelle : cette vue décrit l'architecture générale fonctionnelle et physique de l organisation. La méthode OSSAD (Office Support Systems Analysis and Design) peut être utilisée pour décrire cette vue (De Antonellis, 1990) Pour ce travail, nous avons choisi de nous appuyer sur le langage BPMN (Business Process Modeling Notation). En effet, dans des travaux précédents (Rajsiri, 2009), il a été montré une bonne adéquation entre le pouvoir d expression de ce langage et les besoins de représentation d un processus collaboratif tel que celui de la prise en charge téléphonique par le SAMU. C est aussi une notation qui tend à devenir un standard reconnu par l OMG (Watson, 2008). Il permet aux différents acteurs participants de communiquer clairement et efficacement sur les processus métiers en les décrivant moyennant une notation graphiques simple. Le langage comporte plusieurs objets graphiques qui sont regroupés en quatre catégories (White, 2004) (OMG, 2008). 3.3 Modélisation des processus métiers du centre 15 Samu 81 Dans un premier temps, nous avons réalisé une modélisation de l'ensemble du processus d'un centre de réception et de régulation des appels entrants en utilisant le langage BPMN. La figure 3 présente la cartographie générale des processus métiers que nous avons décomposés ensuite en quatre couloirs correspondant aux quatre principaux acteurs d un centre 15. Processus de réception et de Tri des appels entrants Processus de réception et de régulation des appels décrochés V Processus de réception et de régulation des appels transférés au Processus de réception et de régulation des appels transférés au PDS Figure 3 : Cartographie générale des processus métiers Le premier couloir présenté sur la figure 4 correspond à la partie du processus de prise en charge par des moyens techniques de filtrage et de réception des appels entrants. ant Centre 15 - CRRA téléphonique initié Entrant Autocom Dérouler film d accueil décroché présenté rejeté Sonner Figure 4 : Processus de réception et de tri des appels entrants par l'autocom Les appels téléphoniques initiés vers le CRRA par un correspondant extérieur aboutissent au niveau de l autocommutateur du service. L heure du signalement d un appel entrant au Samu-Centre 15 au travers de son autocommutateur est considérée alors comme l heure d arrivée (t 0 ) de cet appel. L instant t 0 est enregistré par l autocommutateur. À la réception de l appel entrant, un message d accueil est diffusé rappelant à l appelant qu'il va être mis en relation avec le SAMU ou lui proposant d accéder à d autres services automatiques proposés par le SAMU, tel l obtention de la liste des pharmacies de garde. Ce message a pour but d éliminer une part des faux appels et d alléger la charge de travail des permanenciers (). Le couloir suivant (figure 5) décrit la partie du processus de régulation des appels décrochés par le entre l'événement d'entrée correspondant à un appel décroché et les événements de sortie pouvant soit mettre fin à la communication, soit permettre de passer l'appel au médecin régulateur de l'aide médicale urgente ( AMU) ou au médecin libéral de la permanence de soins ( PDS). Ainsi, comme l illustre la figure 5, chaque appel est pris en charge tout d'abord par le qui détermine le degré d'urgence grâce à quelques questions clés. Ces questions sont indispensables pour décider du type de secours à mettre en œuvre. Ce n est en aucun cas une perte de temps. Après avoir très vite cerné la situation, il crée un dossier de régulation dans lequel il note toutes les informations utiles à la gestion du problème posé (localisation, contexte, gravité, ). Il établit la relation entre le demandeur et la structure médicale: il transmet l'appel téléphonique et le dossier de régulation médicale au médecin régulateur du SAMU. Il est chargé de la retransmission des demandes d'intervention soit après régulation par un médecin, soit directement (départ Réflexe d un SMUR) lors de quelques cas rares en fonction des protocoles du service (problèmes cardiaques, difficultés respiratoires, comas, accidents de la route avec blessés graves, pendaison...). Parfois, les demandes ne nécessitent pas de prise en charge par un médecin. Le s'emploie à calmer et rassurer l appelant. Souvent, c'est le qui donne les premiers conseils avant de passer la communication au médecin. C'est lui seul qui détecte les appels mal orientés ou malveillants et assure leur bon acheminement (Police, SAMU d'un département voisin, dentiste, etc.). Il est à noter

5 que tout dossier de régulation ayant bénéficié d un acte de régulation médicale est qualifié comme un dossier de régulation médicale. Le nombre de dossiers de régulation ainsi que celui des dossiers de régulation médicale constituent des éléments quantitatifs essentiels dans la caractérisation de l activité d un Samu-Centre 15. MOSIM au 12 mai Hammamet - Tunisie Les PDS interviennent en soutien des AMU la nuit et le week-end et assurent la régulation médicale au même titre que les AMU. Toutefois, leur rôle se limite à traiter les cas de soins ou de bilans ressentis comme urgents par un patient mais ne nécessitant pas en réalité une aide médicale d'urgence. Centre 15 - CRRA décroché Qualifier Décision Dossier régulation Créer Dossier (DR) Dossier régulation médicale Criticité? Renseigner Lancer un Départ réflexe Transférer et DRM Au medecin Clôturer Dossier Selon type d urgence rejeté Suivre transféré au AMU transféré au PDS Figure 5 : Processus de régulation des appels décrochés par le Les deux derniers couloirs correspondent aux processus de régulation médicale réalisés soit par le AMU (figure 6), soit par le PDS (figure 7). Centre 15 - CRRA Médecin Régulateur Hospitalier AMU - transféré Nouvelle Affaire? Dossier régulation médicale Oui Diagnostiquer la situation Interpréter Les bilans Décision «sans suite» Décision «première intention» Décision «deuxième intention» Donner conseil médical Gérer les moyens Organiser l arrivée à l hôpital Clôturer le dossier répondu 3.4 Analyse critique des limites de la modélisation du processus de réception et de tri des appels entrants A ce stade, nous disposons d'une vue dynamique ou comportementale des processus au sens de la modélisation d'entreprise. Pourtant, bien que la logique d'évolution et de changement d'état des appels est décrite dans cette vue, les diagrammes BPMN sont des représentations statiques du processus. Il est ainsi très difficile de vérifier, de valider et d'analyser le processus en charge, au cours du temps. Une autre difficulté réside dans l'absence de symbole pour décrire les files d'attentes où les entités (les appels dans notre cas) sont accumulées. La modélisation de processus en général et le langage BPMN en particulier présentent donc des manques pour permettre d'analyser efficacement le cheminement des entités au travers du processus. Dans le but d'étudier plus finement la dynamique des appels entrants, nous proposons d'utiliser la simulation de flux à événements discrets. 4 SIMULATION DE FLUX A EVENEMENTS DISCRETS DU PROCESSUS Figure 6 : Processus de régulation des appels transférés au AMU Il est à souligner que le AMU est le responsable de tout le processus de régulation. Il est le pivot du système. C est lui qui établit le premier diagnostic dont découlera la stratégie thérapeutique. Il engage sa responsabilité médico-légale lors des conseils prodigués ou du choix des moyens d'intervention utilisés. Cela l oblige à s'assurer du respect des délais d'intervention, de la qualité de la prestation (dans le respect des règles de déontologie) et à dispenser les conseils ou avis médicaux nécessaires pour le bon déroulement de l intervention. Centre 15 - CRRA Médecin Régulateur libéral PDS - transféré Dossier régulation médicale Diagnostiquer la situation Décision Donner Information médicale Envoyer prescription Envoyer ambulance Envoyer Effecteur médecin Transférer appel Au AMU Clôturer le dossier transféré au AMU répondu Figure 7 : Processus de régulation des appels transférés au PDS 4.1 Contribution de la simulation à l'étude d'un processus A un niveau conceptuel, la plupart des outils de simulation fonctionne de façon très similaire. Des entités (ou articles) se déplacent au travers d'une suite de files d'attente et d'activités en sollicitant éventuellement des ressources. Le modèle est contrôlé par une séquence d'événements discrets qui se produisent quand une activité commence ou se termine, correspondant à l'instant où une entité se déplace. Il est aussi possible de prendre en compte les phénomènes aléatoires et la variabilité du monde réel. De cette façon, la simulation peut se comporter comme le processus réel qu'elle reproduit, tels qu'une ligne de production, un centre d'appels téléphoniques ou un système de manutention de bagages dans un aéroport (O'Kane et al., 2000) (Waller et al., 2006). Grâce à la simulation, il est possible d'identifier les goulets d'étranglement et les activités en surcharge. Il est aussi possible de vérifier la capacité des files d'attente et des activités, le nombre de ressources nécessaires, les règles de gestion des flux, etc. Dans cet article, nous proposons de montrer l'intérêt d'utiliser la simulation dans le but de vérifier et de valider la modélisation du processus de réception et de tri des appels dans un SAMU. En effet, la modélisation seule, de par son caractère

6 statique, ne permet pas de garantir que tous les appels, quelle que soit leur nature, seront bien pris en charge par des activités du processus modélisé. Bien qu'il soit possible, sans trop de difficulté, de suivre le cheminement d'un appel au travers du processus modélisé, il est beaucoup moins aisé de suivre simultanément plusieurs appels ayant chacun un état d'avancement et un flux différents. Par exemple, une situation de blocage ou de bouclage récurrent d'un appel dans une activité est difficilement prévisible avec la modélisation de processus seule. La contribution de la simulation doit permettre d'analyser le comportement dynamique du processus et d'identifier ses possibles points faibles. Les principales raisons qui nous incitent à faire appel à la simulation de flux pour compléter la modélisation de processus sont : (1) une meilleure compréhension des processus complexes grâce à la représentation et à l'analyse des flux, (2) une conception plus efficace et plus sûre des processus, (3) la possibilité d''identifier, d'implémenter et d'analyser les indicateurs de performances les mieux adaptés au processus, (4) l'optimisation des règles de pilotage, (5) l'utilisation optimale des équipes, (6) l'identification des goulets et points faibles, etc. Le développement du modèle informatique de simulation de notre processus a été réalisé à l'aide du logiciel Witness 2008 (Lanner, 2008). Witness est un logiciel de simulation à événements discrets généraliste, très utilisé dans l'industrie et la recherche pour simuler des processus de production de biens. Son moteur de simulation peut cependant être utilisé pour simuler des processus de production de service ou des processus traitant des informations, comme c'est la cas de notre application. 4.2 Démarche suivie La figure 8 présente la démarche que nous avons suivie en faisant appel seulement à la modélisation de processus métier (BPM) et aussi à la simulation de flux. Elle s'apparente à une démarche de reengineering puisqu'elle vise à restructurer et améliorer les performances du centre d'appel du SAMU. MOSIM au 12 mai Hammamet - Tunisie La démarche classique de reengineering à l'aide de la modélisation de processus correspond au cycle (Etape 1 Etape 2 Etape 5). La démarche que nous proposons avec la simulation remplace l'étape 2 du cycle classique par un cycle (Etape 2' Etape 3' Etape 4') comportant à la fois la construction d'un modèle de connaissance et la construction d'un modèle informatique de simulation. Dans l'étape 1, un modèle de processus métier réalisé avec le langage BPMN permet de bâtir une vision commune et partagée du fonctionnement du monde réel (le centre d'appel du SAMU dans notre cas), comme nous l'avons présenté dans la section précédente. Mais ce modèle n'est pas directement utilisable pour la simulation car il ne dispose pas d'un niveau de détail suffisant pour caractériser les flux d'appels. L'étape 2' consiste donc à construire, à partir de ce modèle métier, un modèle de connaissance destiné à la simulation de flux. L'objectif est de disposer d'une représentation des flux prenant notamment en compte les files d'attente et leurs règles de gestion (Fifo, Lifo, etc.), ce qui n'est pas le cas des modèles métiers réalisés avec BPMN. Ce modèle de connaissance doit utiliser un formalisme graphique dont les éléments peuvent être mis en correspondance aisément avec les objets manipulés par les outils de simulation de flux. Le formalisme que nous avons choisi s'inspire en partie des logigrammes et des diagrammes EPC. La figure 10 présente le modèle de connaissance du processus de réception et de tri des appels du SAMU 81 qui sert de support à la construction du modèle de simulation sous Witness. L'étape 3' permet de coder le modèle de connaissance dans l'outil de simulation choisi. Cette étape se base sur une table de correspondance entre les objets du modèle de connaissance et ceux de l'outil de simulation. La figure 9 présente la table de correspondance que nous avons utilisée pour faire le codage du modèle informatique de simulation avec Witness. Objet modèle de connaissance Objet Witness Flux d article Monde Réel ressource Stock Etape 5 : Implémentation s radio s téléphoniques Département du Tarn SAMU 81 PDS CRRA 15 Décrocher Réguler Gérer les moyens Interpréter les bilans Organiser l arrivée à l hôpital SMUR Interventions d urgence primaires Transferts de patients Etape 1 : Modélisation de processus métier Flux appels Ressource dispo? Activité Loi de ressource Machine Machine Modèle de processus amélioré - To Be (BPMN) Etape 2 : Améliorations Modèle de processus initial - As Is (BPMN) Condition Loi de sortie Machine Etape 4' : Simulations Modèle informatique de simulation (Witness) Etape 3' : Codage du modèle Figure 8 : Démarche suivie Etape 2' : Modélisation de connaissance Modèle de connaissance (Logigramme) Figure 9 : Table de correspondance modèle de connaissance/modèle de simulation Witness Dans le cas particulier de Witness, les machines peuvent "consommer" des articles sans nécessairement faire appel à des ressources. Par défaut, cela implique qu'un article peut

7 MOSIM au 12 mai Hammamet - Tunisie passer d'une activité à l'autre sans faire appel à une ressource. Ce fonctionnement n'est pas adapté au cas du centre d'appel pour lequel les ressources correspondent aux personnels (, AMU et PDS). Dès qu'un appel est décroché par un, il ne peut passer d'une activité à l'autre (et éventuellement changer d'état) sans l'intervention d'une ressource. Une même ressource qui a pris en charge un appel le suit au travers des différentes activités du processus jusqu'à ce qu'une autre ressource prenne le relais. Cela implique d'inclure dans le processus des files d'attente des appels pour assurer le relais entre deux ressources. Avec Witness, il est donc impératif d'associer les ressources aux activités en codant des lois de ressources associées aux machines. Par ailleurs, une même ressource peut-être sollicitée simultanément pour différentes activités, ce qui nécessite de prendre en compte des priorités et même des préemptions (par exemple, un médecin régulateur met en attente un appel pour prendre en charge un autre appel). L'étape 4' consiste à utiliser la simulation pour évaluer et analyser le processus initial. Notre travail s'est limité à mettre en évidence des dysfonctionnements ou des faiblesses dans le processus initial mais dans le cadre d'une démarche de reengineering, la simulation permet aussi de tester des améliorations avant de les implémenter sur le processus réel. rejeté (liste noire, etc.) Perdu (temps d attente trop long, file d attente FA_ saturée, etc.) entrant (15) AutoCom FA_AC présenté Ecouter ance d accueil Postes FA_ dispo? Décrocher (en FiFo) décroché AutoCom saturé : bascule vers AutoCom hôpital Postes tous occupés Qualifier l appel Relever le motif succinct de l appel Analyser la criticité Localiser le lieu, l âge, le sexe de la victime Compléter DR pour Dossier Médicale DRM médicale? Créer Dossier DR Renseigner et conseiller à prendre en compte? Fin de communication sans RM dispo? Urgence absolue? FA_ Vide? Fonction de la pathologie et de la file d attente Affecter indice de priorité Donner une indication du délai avant reprise Mettre en attente l appel en cours Reprendre les appels dans FA_Reg en FIFO et en fonction de l indice de priorité Lancer un départ «Rèflexe» FA_Reg dispo ET FA_ vide OU FA_Reg > FA_ Informer et prendre avis Aide médicale d urgence? PDS FA_PDS Conseiller le patient, donner 1er gestes FA_ PDS dispo? PDS dispo? dispo? Le prend le dossier en priorité par rapport aux dossiers en attente dans FA_ L appel est passé au. Fin de communication pour le Processus Processus PDS L appel est passé au PDS. Fin de communication pour le Fin de communication avec RM Fin de communication PDS avec RM Figure 9 : Modèle de connaissance du processus de réception et de tri des appels

8 4.3 Simulation du processus de réception et de tri des appels Pour ce travail, l'objectif de la simulation est de vérifier le comportement dynamique du processus de réception et de tri des appels entrants préalablement décrit par le modèle de processus BPMN et le modèle de connaissance. L'autre objectif est de mettre en place des indicateurs permettant de caractériser la performance du processus du point de vue de l'appelant. Les résultats fournis par la simulation sur l'occupation des ressources humaines (, AMU et PDS) n'est donc pas la priorité de ce travail. La simulation doit permettre de définir seulement les données nécessaires au calcul des indicateurs mais aussi de préciser leur implémentation dans le processus ainsi que les événements déclencheurs Scenario et données d'entrée L'activité d'un SAMU est relativement stable et ne présente pas de saisonnalité annuelle. Cependant, chaque semaine permet de mettre en évidence trois journées types : type 1 pour les journées du lundi jusqu'au vendredi, type 2 pour le samedi et type 3 pour le dimanche ou jour férié. L'étude de simulation a été réalisée sur une journée de type 3 (dimanche ou jour férié) car c'est celle pour laquelle le nombre d'appels entrants est le plus important. L'autocommutateur du centre d'appel est instrumenté de telle sorte qu'il est possible de collecter, pour chaque appel entrant, son heure d'arrivée correspondant à l'instant t 0 sur le schéma de la figure 2 et à la limite amont de la modélisation de processus et de la simulation de flux. A partir de l'ensemble des heures d'arrivée t 0, nous avons défini un profil d'arrivée des appels sur une journée de type 3 (figure 10). Nombre d'appels entrants :00 1:00 2:00 3:00 4:00 5:00 6:00 7:00 8:00 9:00 10:00 11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00 18:00 19:00 20:00 21:00 22:00 23:00 Créneaux horaires Figure 10 : Profil d'arrivée des appels pour une journée de type 3 (dimanche ou jour férié) Cette répartition des appels entrants est utilisée par le modèle de simulation pour caractériser la loi d'arrivée des articles dans le processus, plus précisément dans la file d'attente de MOSIM au 12 mai Hammamet - Tunisie l'autocommutateur (FA_AC dans le modèle de connaissance de la figure 9) Indicateurs de performance, implémentation et événements déclencheurs Le tableau 1 présente les indicateurs qui peuvent être calculés pour chaque appel entrant à partir des instants de changement d'état dans le processus. Indicateurs de performance Temps d'attente avant décroché par Temps de communication appels régulés (seulement ) Temps de communication appel régulé pris par AMU Temps de communication pour appel régulé pris par PDS Calcul t2 - t1 t3 -t1 t4 - t2 t5 - t2 Tableau 1 : Indicateurs de performance de chaque appel entrant Pour ce travail, nous nous sommes focalisés sur l'analyse de l'indicateur de performance qui est le plus sensible pour l'appelant : le temps d'attente avant décroché par un, soit t 2 -t 1. Le tableau 2 résume les différentes données permettant de calculer les indicateurs et devant être enregistrées dans le processus (Quoi?), leur implémentation (Où? et Quel objet?), l'événement déclencheur (Comment?) et leur valeur à la fin de la simulation. Par exemple, les lignes grisées dans le tableau 2 correspondent aux données nécessaires au calcul du temps d'attente avant décroché par un. Au moment où un appel sort de la file d'attente de l'autocommutateur (sortie de FA_AC), son indice est incrémenté et l'heure est enregistrée dans la variable t 1. A chaque fois qu'un appel est décroché par un (sortie de FA_), son indice est incrémenté et l'heure est enregistrée dans la variable t 2. Pour chaque appel passant à l'état décroché, il est donc possible de calculer le temps d'attente avant décroché par un en soustrayant t 1 à t Analyse des résultats de la simulation Grâce à la simulation, nous obtes, pour chaque appel entrant, les valeurs des indicateurs de performance mentionnés dans le tableau 1. Les graphiques des figures 11 et 12 montrent respectivement l'évolution de la valeur du temps d'attente avant décroché par un et la valeur du temps de communication pour les appels régulés par un AMU ou PDS. Pour le temps d'attente avant décroché par un, l'objectif fixé par le responsable du SAMU 81 est de moins de 60 secondes. Le tableau 3 présente la répartition de cet indicateur et met en évidence que le processus actuel permet de satisfaire l'objectif pour 77% des appels. Ce résultat permet de mettre en évidence de façon objective la qualité du décroché. Un travail de reengineering destiné à trouver des pistes d'amélioration visant à atteindre au moins 90% des appels décrochés en moins de 60 secondes reste à faire. La

9 MOSIM au 12 mai Hammamet - Tunisie simulation pourra être utilisée dans cette nouvelle étape. Pour le temps de communication pour les appels régulés par un AMU ou PDS, cet indicateur est directement lié à l'occupation et à la gestion des ressources. Le graphique de la figure 12 met en évidence la très forte dispersion des temps de communication dont la durée maximale peut atteindre 15 minutes. Ce constat entraine une réflexion sur la stratégie à adopter pour affecter des priorités ou pour prendre en charge des appels entrants en temps réel et si nécessaire, mettre en attente des appels en cours de communication. Il s'agit aussi d'une piste qui sera explorée dans la phase de reengineering. Quoi? Où? Quel objet? Comment? Valeur à 24:00 Indice appel entrant incrémentation à chaque appel 262 Entrée de FA_AC (AutoCom PABX) File d'attente Heure de l'appel entrant = t0 t0 = heure événement Indice appel présenté Incrémentation quand un appel sort 262 Sortie de FA_AC (AutoCom PABX) File d'attente Heure de l'appel présenté = t1 t1 = heure événement Indice appel décroché Incrémentation quand un appel sort 258 Sortie de FA_ File d'attente Heure de l'appel décroché = t2 t2 = heure événement Indice appel -régulé Fin de Incrémentation quand un appel sort 135 Entrée de fin d'appel sans RM Heure de fin d'appel sans régulation = t3 processus t3 = heure événement Indice appel avec départ réflexe Entrée de lancement départ réflexe Activité Incrémentation quand un appel arrive 2 Indice appel avec Urgence Absolue Entrée de AMU disponible Décision Incrémentation quand un appel arrive 37 Indice appel avec AMU Entrée de FA_ File d'attente Incrémentation quand un appel arrive 42 Indice appel pris par AMU Fin de Incrémentation quand un appel sort 79 Sortie du processus de régulation Heure de fin d'appel pris par AMU processus t4 = heure événement Indice appel pris par PDS Fin de Incrémentation quand un appel sort 44 Sortie du processus de régulation PDS Heure de fin d'appel pris par PDS processus t5 = heure événement Tableau 2 : Données utilisées pour calculer les indicateurs de performance Temps d'attente (h:mm:ss) 0:05:02 0:04:19 0:03:36 0:02:53 0:02:10 0:01:26 Résultats fournis par la simulation Valeur à 24:00 s décrochés en moins de 40 sec. 72% s décrochés en moins de 60 sec. 77% s décrochés en moins de 90 sec. 85% s décrochés en plus de 90 sec. 15% s régulés en moins de 3 min. 11% s régulés en moins de 6 min. 65% s régulés en plus de 6 min. 35% Tableau 3 : Indicateurs de performance du processus de réception et de tri des appels 0:00:43 0:00: décroché n CONCLUSION ET PERSPECTIVES Figure 11 : Evolution des temps d'attente avant décroché par un Temps de communication (h:mm:ss) 0:17:17 0:14:24 0:11:31 0:08:38 0:05:46 0:02:53 0:00: répondu n Figure 12 : Evolution des temps de communication pour les appels régulés par un AMU ou PDS La simulation permet de vérifier le comportement dynamique d'un processus préalablement modélisé avec le langage BPMN; Pour l'application du centre d'appel d'un SAMU, les files d'attente des appels peuvent être prises en compte, ce qui n'est pas possible avec BPMN. La simulation nous a aussi permis de définir et de mettre au point des indicateurs permettant de mesurer la performance du processus. Ce travail de recherche présenté dans cet article est une première approche d'une problématique plus générale d'analyse et d'amélioration continue du fonctionnement des SAMU. Nous avons limité notre étude à la fonction principale [Recevoir et trier des appels téléphoniques 24h/24]. Les perspectives envisagées sont : (1) utiliser la simulation pour optimiser les ressources humaines en rapport avec les activités du centre d'appel urgents, les plannings et l'organisation du travail pouvant être considérés comme des variables de décision, (2) étendre la modélisation et la simulation à toutes les fonctions du SAMU.

10 MOSIM au 12 mai Hammamet - Tunisie REMERCIEMENTS Nous tes à remercier le Dr. Eric Noirot (chef du service des urgences au Centre Hospitalier d Albi), le Dr. Stéphanie Tibi (médecin régulateur et chef de service du SAMU81) et le Dr. Rodolphe Maignal (médecin régulateur au SAMU81) pour leur collaboration active et leur partage de connaissances sur le fonctionnement complexe des SAMU. Nous remercions également Adrien De serres et Romain Rouquet, étudiants en dernière année de la formation d ingénieurs Informatique et Systèmes d'information (Castres, France) pour leur participation à la phase d observation du terrain. RÉFÉRENCES De Antonellis V. and B. Zonta,1990, A Disciplined Approach to Office Analysis", IEEE Transactions on Software Engineering, Volume 16 (8), p Dreyfus P.(coor.), 2004, Activité des Samu-Centre 15 Définitions et standardisation des données, Rapport de synthèse, Groupe Interface. Samu de France (commission évaluation-audit) et Société Française de Médecine d'urgence (commission évaluation qualité), France Materials Laboratory, Air Force Wright Aeronautical Laboratories, Air Force Systems Command, Wright- Patterson Air Force Base, "ICAM Architecture Part II-Volume IV - Function Modeling Manual (IDEF0)", AFWAL-TR , Ohio 45433, June 1981, avalaible on line Morley, C., J. Hugues et B. Leblanc, 2008, UML 2 pour l'analyse d'un système d'information - le cahier des charges du maître d'ouvrage, Management des systèmes d'information - Dunod White, S., 2004, Introduction to BPMN, IBM Cooperation: %20White.pdf Woynar, S. and J-C. Moisdon, 2008, Organisation des centres 15, Rapport de fin de chantier, N , MeaH, France O'Kane J.F., J.R.Spenceley, R.Taylor, Simulation as an essential tool for advanced manufacturing technology problems, Journal of Materials Processing Technology, vol. 10, 2000, p Waller A., Clark M., Enstone L., L-SIM : Simulating BPMN diagramswith a purpose built engine, Proceedings of the 2006 Winter Simulation Conference, p Lanner, Editeur du logiciel de simulaton Witness, The Oaks, Clews Road,Redditch Worcestershire B98 7ST (UK), website OMG, 2008, Business Process Modeling Notation, V1.1, Object Management Group. Rajsiri V., Knowledge-based system for collaborative process specification, Thèse de doctorat, Thèse de l Ecole des Mines d Albi-Carmaux, Scheer, A.-W., 1999, ARIS-Business Process Frameworks. Springer, Berlin. Vernadat, F., 1996, Enterprise Modeling and integration: principles and applications, Chapman & Hall. Watson A., 2008, Visual Modelling: past, present and future, Object Management Group, available on line