Le travail de recherche présenté dans cette thèse est l’un des premiers dans le domaine de la gestion optimisée des services d’aide médicale urgente en France. Il est conduit dans le cadre d’un projet ANR qui vise à proposer de nouveaux scénarios d’organisation pour le SAMU du département du Val-de-Marne pour offrir aux patients l’accès adapté aux soins, tout en disposant de ressources limitées. Pour cela, nous développons un modèle de simulation à évènements discrets qui modélise et évalue la performance actuelle de ce système complexe et identifie des pistes d’amélioration susceptibles de réduire la durée entre la réception de l’appel et l’arrivée d’une équipe sur le lieu de l’accident, appelé temps de réponse, qui est un aspect critique dans les systèmes d’urgence pré-hospitaliers. Ce modèle de simulation est utilisé pour quantifier l’impact de divers scénarii se rapportant aux nombres de ressources humaines et matérielles, à la localisation de ces ressources à travers le territoire du Val-de-Marne de manière statique et à l’affectation de ces ressources aux interventions. En outre, nous avons effectué des analyses de sensibilité sur différents paramètres du modèle comme le nombre d’appels reçus, les temps de trajet et les temps de service. Finalement, nous avons utilisé deux approches d’optimisation par simulation afin d’étudier l’impact de la relocalisation des équipes dans différentes bases du département plusieurs fois dans une journée afin de tenir compte des fluctuations des temps de trajet et du nombre de ressources. Les résultats de ces deux approches ont été analysés puis comparés au regard des temps de calcul et de la distribution du temps de réponse.