Cette thèse est une contribution à la modélisation, la planification et l’optimisation du transport pour l’approvisionnement en bois de forêt des industries de première transformation. Dans ce domaine, les aléas climatiques (mise au sol des bois par les tempêtes), sanitaires (attaques bactériologiques et fongiques des bois) et commerciaux (variabilité et exigence croissante des marchés) poussent les divers acteurs du secteur (entrepreneurs et exploitants forestiers, transporteurs) à revoir l’organisation de la filière logistique d’approvisionnement, afin d’améliorer la qualité de service (adéquation offre-demande) et de diminuer les coûts.L’objectif principal de cette thèse était de proposer un modèle de pilotage améliorant la performance du transport forestier, en respectant les contraintes et les pratiques du secteur.Les résultats établissent une démarche de planification hiérarchique des activités de transport à deux niveaux de décision, tactique et opérationnel. Au niveau tactique, une optimisation multi-périodes permet de répondre aux commandes en minimisant l’activité globale de transport, sous contrainte de capacité agrégée des moyens de transport accessibles. Ce niveau permet de mettre en oeuvre des politiques de lissage de charge et d’organisation de sous-traitance ou de partenariats entre acteurs de transport. Au niveau opérationnel, les plans tactiques alloués à chaque transporteur sont désagrégés, pour permettre une optimisation des tournées des flottes, sous contrainte des capacités physiques de ces flottes.Les modèles d’optimisation de chaque niveau sont formalisés en programmation linéaire mixte avec variables binaires. L’applicabilité des modèles a été testée en utilisant un jeu de données industrielles en région Aquitaine et a montré des améliorations significatives d’exploitation des capacités de transport par rapport aux pratiques actuelles.Les modèles de décision ont été conçus pour s’adapter à tout contexte organisationnel, partenarial ou non : la production du plan tactique possède un caractère générique sans présomption de l’organisation, celle-ci étant prise en compte, dans un deuxième temps, au niveau de l’optimisation opérationnelle du plan de transport de chaque acteur. / The present manuscript tackles the supply chain forest transportation problem in the context of forestry primary industry. In this context, several risks may affect the forest supply chain: the unpredictable weather conditions (tree falling provoked by major storms); sanitary emergencies (tree pest and diseases); and, diverse commercial circumstances (the variability of market demands). The aforementioned issues motivate the diverse forest sector protagonists (entrepreneurs, forest operators and drivers) to seek support for improving their logistic operations. The aim of this effort is to improve the service quality (offer-demand agreement) diminishing in this way the total costs. Therefore, the main goal of this thesis is the proposal of a novel management model which improves forest-to-mill transport performance. At the same time, the proposed model accounts for the forest sector manners and constraints. The contribution of this thesis is threefold: first a transportation model is developed, later on the transport planning is managed, and finally an optimization procedure is proposed.The thesis results propose a hierarchical planning for the forestry transportation. Two decision levels are suggested: tactic and operational. At a tactic level, a multi-period optimization is considered. The multi-period optimization strategy meets the customer supply demands while minimizes the global transportation activity. Such strategy takes into account the restrictions of the total available transportation means. Moreover, at this level the activity balancing politics may be developed, as well as subcontractors coordination between transport companies. On the other hand, at the operational level, the tactic planning assigned for each transporter is divided so an optimization of the fleet’s transport assignation is done considering the vehicles constraints.The decision process is modelled as a Mixed Linear Programming formulation. The application considers a data set coming from the industry settled at the Aquitaine region in France. The results have shown a significant improvement on the transport capabilities with respect to the conventional transport practices.It is worth to mention that the decision models were designed such that they may be adapted to different context either collaborative or not. In both cases, the tactic planning has a generic purpose, in other words, it is independent of the kind of organization involved, whereas specific organizations are taken into account when planning actors’ activities at the operational level.

Forest fuel is an important source of energy with potential for increased use in the Nordic countries. Profitable forest operations are dependent on logistics as the forest is a natural resource with varying conditions over widespread areas. In comparison to saw log and pulp wood supply, forest fuel supply has to face challenges like low product value, seasonality and irregularity of customer demand, low bulk density and the need to process the biomass prior to delivery. In order to utilize both the economic potential and societal benefits from replacing fossil-based fuels with renewable forest fuels these challenges must be managed. This requires efficient long distance transports, with changes of transport mode typically required. This thesis examines preconditions necessary for logistic planning to achieve cost and energy efficient long distance transports within supply chains for forest fuel. The thesis has an explorative approach, including both qualitative and quantitative techniques. Paper I provides a review of the development within forestry logistics in Sweden and Finland since the beginning of the century, with focus on transports, terminal usage and storage related aspects. Paper II uses qualitative interviews to deepen the understanding of a specific forest fuel supply chain by focusing on communications and relations between the actors. Paper III is a study of  the influence of a terminal before maritime transport of wood chips using simulation.  Paper I shows that forestry logistics faces challenges, primarily related to increased variations in field conditions caused by climate change. The importance of terminal storage for the supply of forest products will likely increase as an effect. Also the entrepreneurs interviewed in Paper II stressed the benefits of terminals in the supply chain, e.g. enhanced planning opportunities and a more even workflow over the year. Paper III puts cost for extra terminal handling in relation to storage costs in a port and demonstrates the importance of including variation in logistic planning. The terminal flows were not profitable in the case of a small port. In order to make a well-founded decision gains in other parts of the supply chain must also be considered, even when they are harder to quantify. This deserves attention in future research. / Skogsbränsle är en viktig energikälla i de nordiska länderna och det finns potential att öka användningen. Ett lönsamt skogsbruk är beroende av god logistik då skogen är en naturresurs som är spridd över stora arealer och där förutsättningarna varierar i landet. Utöver de utmaningar som påverkar försörjningskedjorna för timmer och massaved måste skogsbränslesektorn förhålla sig till ett lågt produktvärde, stor säsongsvariation på efterfrågesidan, låg bulkdensitet och behov av sönderdelning inför transport. För att realisera de samhällsnyttor och den ekonomiska potential som finns i att ersätta fossila bränslen med förnybara måste dessa utmaningar hanteras. Det förutsätter effektiva transporter på längre avstånd, vilket normalt kräver byte av transportslag.  Avhandlingen studerar vilka förutsättningar som är viktiga för att skapa kostnads- och energieffektiva transporter över långa avstånd, avseende skogsbränsle. Den har ett explorativt angreppssätt och inkluderar både kvalitativa och kvantitativa metoder. Artikel I beskriver utvecklingen inom skoglig logistik i Sverige och Finland sedan år 2000. Bland fokusområdena finns transporter, terminalanvändning och aspekter kring lagring. Artikel II syftar till att fördjupa förståelsen kring en specifik försörjningskedja för skogsbränslen genom en intervjustudie. I fokus är kommunikation och relationer mellan aktörerna i kedjan. I artikel III används en simuleringsmodell för att undersöka hur införandet av en terminal påverkar logistiken vid fartygsleveranser av flisat skogsbränsle. Artikel I visar att den skogliga logistiken står inför utmaningar relaterade till ökande variationer i väderförhållanden som en följd av klimatförändringar. Som en konsekvens kommer möjligheten att lagra material på terminaler sannolikt öka i betydelse. Också i Artikel II lyfts vikten av terminallagring av de intervjuade entreprenörerna, som nämner ökade planeringsmöjligheter och ett jämnare arbetsflöde över året som fördelar med terminaler. Artikel III jämför kostnader för terminalhantering med kostnaderna för lagring i hamn och demonstrerar vikten av att inkludera variation i logistikplaneringen. Terminalflödena var inte lönsamma i fallet med en mindre hamn, men övriga studier tydliggör vikten av att inkludera effekter för hela försörjningskedjan, också när dessa är svåra att kvantifiera. Detta område förtjänar uppmärksamhet i framtida forskning.