Cette thèse s’intéresse au cas d’un port maritime dans lequel des terminaux à conteneurs coopèrent afin de fournir un meilleur service global. Pour coordonner les opérations entre les terminaux, un modèle et plusieurs méthodes de résolution sont proposés. L’objectif est de minimiser les temps de rotation des navires aux longs cours, des navires caboteurs, des barges fluviales et des trains. Une solution au modèle fournit une affectation des véhicules de transport de conteneurs aux terminaux, ce qui inclue les camions, ainsi qu’une allocation de ressources et des intervalles temporels pour leurs prises en charge et pour celles de leurs conteneurs. Pour obtenir des solutions au modèle, une formulation du problème comme un programme linéaire en variables mixtes est proposée, ainsi que plusieurs heuristiques basées sur la programmation mathématique. Une méthode de planification en horizon glissant est introduite pour la gestion dynamique avec prise en compte des incertitudes. Des expériences numériques sont conduites avec des milliers d’instances réalistes variées, dont les résultats indiquent la viabilité de notre approche. Des résultats démontrent qu’autoriser la coopération entre terminaux augmente significativement la performance du système. / This thesis deals with the case of a maritime port in which container terminals are cooperating to provide better global service. In order to coordinate operations between the terminals, a model and several solving methods are proposed. The objective is to minimize turnaround times of mother and feeder vessels, barges and trains. A solution to the model provides an assignment of container-transport vehicles to the terminals, including trucks, as well as an allocation of resources and time intervals to handle them and their containers. To obtain solutions to the model, a mixed-integer programming formulation is provided, as well as several mathematical programming based heuristics. A rolling horizon framework is introduced for dynamic management under uncertainty. Numerical experiments are conducted on thousands of various realistic instances. Results indicate the viability of our approach and demonstrate that allowing cooperation between terminals significantly increases the performance of the system.

De nos jours, le transport maritime, en pleine évolution, joue un rôle très important dans le monde économique. Face à ce contexte, les différents maillons des chaînes logistiques portuaires sont tenus à améliorer continuellement leur performance pour rester compétitifs. Dans cette thèse, nous proposons une approche, appelée ECOGRAISIM, pour l'évaluation de la performance d'une chaîne logistique portuaire. Elle combine la méthode ECOGRAI et la simulation afin de déterminer et de mesurer les indicateurs de performance. L’originalité dans ce travail est que l’approche ECOGRAISIM offre une étape supplémentaire qui consiste à montrer efficacement comment peut-on agir sur le système à évaluer. Dans notre démarche ECOGRASIM, nous nous intéressons à la phase concernant les variables d'action et nous proposons une nouvelle étape pour réaliser le pilotage par la performance. Nos travaux de recherche concernent tout particulièrement le terminal multimodal du port du Havre. Nous nous focalisons sur les processus de manutention et de transfert massifié des conteneurs par navettes ferroviaires. Le but est d’obtenir un mode d’exploitation performant du terminal multimodal en comparant les différents scénarios de transfert des conteneurs par rapport à la minimisation des retards, des coûts et des émissions de CO2. / Nowadays, maritime transport, in full evolution, plays a very important role in the economic world. Against this background, the different seaport supply chains entities must improve continuously their performance to remain competitive. In this thesis, we propose an approach called ECOGRAISIM for evaluating the performance of seaport supply chain. It combines ECOGRAI method and simulation to identify and to measure performance indicators. The originality of the ECOGRAISIM approach is to provide an additional step to show how to act on the system to be evaluated. In this approach, we focus on action variables and we propose a new step to achieve the performance control. Our research works concern the multimodal terminal of Le Havre seaport. We focus on the processes of handling and massified transfer of containers by rail shuttles. The goal is to obtain an efficient operating process for the multimodal terminal by comparing different scenarios of containers transfer according to the minimization of delays, costs and CO2 emissions.