La multimodalité désigne un usage différencié dans l'espace et dans le temps des différents modes de transport (en particulier transports en commun et véhicules individuels). Elle apparaît aujourd'hui comme une des solutions aux problèmes de congestion et aux difficultés de déplacement dans les grandes agglomérations. Elle ne peut toutefois se développer que si : (1) il existe une offre de transport attractive en alternative à la voiture individuelle, (2) les opérations de transfert d'un mode vers l'autre sont facilitées, notamment grâce à un jalonnement et une tarification intégrée, (3) les usagers sont informés sur l'offre de transport multimodale. Ce travail s'intéresse au troisième point puisqu'il vise à définir des méthodes d'optimisation d'itinéraires multimodaux afin d'alimenter un service d'information des usagers. L'indicateur retenu pour évaluer la qualité d'un itinéraire multimodal est le temps de parcours car sa connaissance permet à l'usager une comparaison objective des itinéraires et des modes et donc une rationalisation de ses choix. Dans la mesure où les données nécessaires sont disponibles, le temps de parcours est estimé de manière dynamique, afin de tenir compte des variations du niveau de service au cours du temps sur les différents réseaux. Nous nous intéressons dans un premier temps à l'optimisation d'un itinéraire routier monomodal, avec prise en compte des délais et interdictions portant sur les mouvements directionnels. Nous proposons une formulation originale pour ce problème, que nous comparons à une formulation de la littérature. Les méthodes d'étiquetage sont étendues pour traiter les problèmes de chemin de temps de parcours minimum qui en résultent. Nous étudions ensuite une généralisation de ce problème : l'optimisation d'un itinéraire multimodal. Les déplacements étant structurés en fonction de chaînes d'activités réalisées par les usagers sur l'ensemble de la journée, nous considérons par la suite le problème d'optimisation d'une chaîne multimodale de déplacements. La résolution de ce problème apporte une aide à la décision à l'usager dont l'objectif est de minimiser le temps total passé dans les transports sur une série de déplacements successifs. Un schéma d'optimisation global de la chaîne de déplacements est proposé. La dernière partie de la thèse traite de la mise en oeuvre opérationnelle des algorithmes de calcul d'itinéraire proposés. Ces algorithmes sont intégrés au sein d'un démonstrateur alimenté par des estimations dynamiques de temps de parcours. Leur utilisation opérationnelle est envisagée dans le cadre de deux applications complémentaires : l'information des usagers avant le déplacement et une seconde au cours du déplacement.