Ce travail de thèse comporte deux composantes, l'une théorique sur l'enveloppe convexe des cycles hamiltoniens, aussi appelée polytope du Voyageur de Commerce, et une autre plus numérique sur l'amélioration de la résolution exacte par la méthode "Branch & Cut'' du problème du Voyageur de Commerce. L'apport théorique consiste en la démonstration qu'une classe d'inéquations, les contraintes de domino, induisent des facettes du polytope du Voyageur de Commerce. L'aspect numérique aborde la séparation hors paradigme de classe en proposant la génération de coupes à partir de la contraction d'un grand graphe en un plus petit à l'aide de la représentation en cactus des coupes minimum. Enfin diverses pistes ont été étudiées pour rendre l'étape de branchement plus robuste.