La chaine logistique portuaire est un maillon très sensible au sein d’une chaine logistique globale. Elle conditionne fortement la performance des chaînes logistiques intégrées faisant appel au transport maritime pour distribuer des produits sur un marché mondial. Le respect des délais de livraison et la réduction des couts des différentes opérations portuaires tout en tenant compte de la productivité du port sont essentiels dans le domaine maritime. Par conséquent, la bonne gestion et la maîtrise de la chaine logistique portuaire constituent un enjeu stratégique et facteur clé de compétitivité. Se pose alors la question de savoir comment peut-on améliorer la planification des opérations portuaires. L’objectif de cette thèse est ainsi de développer des modèles d’aide à la décision pour assurer une gestion efficace et efficiente des opérations portuaires tactiques et opérationnelles.Premièrement, nous avons intégré trois problèmes liés à la gestion portuaire vu les fortes interrelations qui existent entre eux : le problème de l’allocation des planches, le problème de l’allocation des postes à quai sous sa version continue et dynamique et le problème de l’allocation des grues de quai sous sa version qui ne varie pas en fonction du temps. Nous avons pris en compte plusieurs caractéristiques et contraintes rarement étudiées ensemble comme la multiplicité des quais et la variation de leur profondeur, les restrictions de passage des navires par les chenaux de navigation liées aux marées, les clauses contractuelles de la charte-partie et les périodes de non-travail. Ensuite, nous avons étendu le problème intégré au problème de l’allocation des grues de quai spécifiques. Ce dernier consiste à allouer un ensemble de grues de quai à chaque navire en tenant compte de la productivité et la portée des grues de quai.Deuxièmement, nous avons intégré le problème de l’allocation des planches et le problème de l’allocation des postes à quai sous sa version hybride et dynamique dans le contexte des ports vraquiers. Ce problème intégré prend en compte les caractéristiques et les contraintes communes des ports, citées précédemment, ainsi que celles spécifiques aux ports vraquiers, à savoir les contraintes d’acheminement par convoyeur entre les hangars de stockage et les postes à quai avec des activités de maintenance préventive et la multiplicité des types de marchandises dans un même navire.Troisièmement, vu la forte interaction entre les opérations de production, de stockage et du port, nous avons développé un système d’aide à la décision pour la planification de ces trois maillons successifs dans une chaine logistique d’engrais. Cet outil de planification encapsule un modèle existant d’ordonnancement des lignes de production d’engrais, le modèle du problème intégré de l’allocation des planches et des postes à quai pour les ports vraquiers et un nouveau modèle pour le problème de l’allocation des espaces de stockage. L’objectif est d’aligner les décisions relatives à la production et au stockage avec les demandes des navires, assurant ainsi une consistance dans la prise de décision.L’efficacité de nos modèles est démontrée par une série de tests expérimentaux sur un ensemble de jeux de données générés et des études de cas réels inspirées par les opérations du Groupe OCP, leader mondial sur le marché des phosphates et de ses dérivés, dans le complexe chimique de Jorf Lasfar au Maroc, plus grand complexe d’engrais du monde.