Infrastrutture vive. L’Italia dei ponti nell’era dei sensori intelligenti

Dal modello reattivo al monitoraggio predittivo. La strategia nazionale di ANAS e del Consorzio FABRE delinea nuove regole della sicurezza stradale grazie a sensori IoT, analisi multilivello e modellazione digitale. Ora i ponti e i viadotti diventano strutture smart che comunicano in tempo reale il loro stato di salute e rendono l’Italia leader nel progresso tecnologico d’avanguardia in Europa.

L’Italia è un corpo infrastrutturale complesso e delicato, unito da un’ossatura di cemento e acciaio che in Europa regge paragoni con pochi Stati per densità e ramificazione. Gestire la rete stradale nazionale è una responsabilità enorme: 32mila chilometri di strade, 19mila ponti, viadotti e sovrappassi e oltre 1.300 gallerie. Un patrimonio monumentale costruito soprattutto a cavallo degli anni ’50 e ’70, che oggi impone una riflessione completa sulla longevità dei materiali utilizzati. Proprio a causa delle emergenze protagoniste delle cronache nazionali, il controllo delle infrastrutture ha cambiato paradigma, da modello reattivo a predittivo.

Il sodalizio ANAS-FABRE

È qui che si colloca un sodalizio molto importante nel piano infrastrutturale nazionale, la gestione operativa di ANAS e il modello scientifico di FABRE (Consorzio interuniversitario per i controlli e la sicurezza su ponti, viadotti e altre strutture). Questa intesa formalizzata risponde alla necessità puramente tecnica di una evoluzione delle modalità di controllo delle infrastrutture italiane. L’obiettivo è chiaro: completare la digitalizzazione del monitoraggio strutturale e trasformare le opere in sorgenti di dati costanti che possano superare i limiti fisiologici delle ispezioni visive periodiche. Un nuovo approccio più sostenibile e preciso che garantisce maggiore sicurezza.

Standard da rispettare e monitoraggio costante: i sensori nel dettaglio

Si tratta di un salto di qualità tecnologico messo in pratica dall’implementazione di sensori avanzati e dall’integrazione di ecosistemi IoT (Internet of Things), che rilevano vibrazioni e crepe invisibili, inviando i dati in tempo reale per segnalare pericoli o necessità di manutenzione. Un processo di ammodernamento che pende sull’integrazione tra la capacità operativa di ANAS e garantisce la continuità di una rete stradale ininterrotta e il supporto scientifico e teorico del consorzio FABRE. Questa sinergia traduce tutta la parte della ricerca accademica in protocolli di sorveglianza che possono essere applicati in larga scala. Facendo così, qualsiasi decisione manutentiva viene autenticata da modelli ingegneristici avanzati e viene assicurato che la valutazione dello stato dei materiali e della stabilità delle opere risponda a criteri oggettivi, uniformi e aggiornati, ovviamente, ai più recenti standard internazionali di sicurezza.

Le linee guida del MIT

Il ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti ha stilato delle nuove linee guida che rappresentano il cuore normativo di questa innovazione e introducono un approccio a più livelli che classifica oggettivamente il rischio attraverso sei fasi:

Livello 0. Raccoglie i dati anagrafici, i caratteri costruttivi e geometrici di ogni singola opera, necessari a definire l’inventario completo del patrimonio infrastrutturale.
Livello 1. Prevede sopralluoghi diretti per il rilievo dello stato di conservazione e l’individuazione di eventuali fenomeni di degrado o anomalie visibili sulle strutture.
Livello 2. Classi di attenzione: algoritmi che incrociano i dati precedenti con parametri di traffico e pericolosità territoriale (sismica, idraulica, frane).
Livello 3. Riservato alle opere con classe di attenzione alta/medio alta. Valutazione preliminare dell’opera che determina se le criticità riscontrate richiedano approfondimenti immediati o meno.
Livello 4. Valutazione accurata di sicurezza: verifiche di sicurezza rigorose e, dove necessario, l’installazione di sistemi IoT per il monitoraggio strumentale continuo dei parametri strutturali.
Livello 5. Resilienza della rete. Per strutture di particolare rilevanza e/o complessità ingegneristica che richiedono piani di controllo personalizzati per garantire la massima resilienza.

Una sinergia che rende la tecnologia italiana un punto di riferimento internazionale. Nel tempo in cui molti Paesi, europei e non, cominciano solo adesso ad affrontare il problema dell’invecchiamento delle strutture, il sistema italiano ha già attivato un meccanismo di sensori e algoritmi, che entro la fine del 2026 coinvolgerà complessivamente 850 ponti, circa il 5% del totale delle opere in gestione. Si tratta del maggior numero di opere monitorate da qualsiasi gestore stradale o autostradale, con l’ambizione di incrementare il numero.

L’obiettivo del reportage è questo, raccontare come questo binomio stia rivoluzionando l’approccio pratico e tecnico.

Contenuto realizzato in collaborazione con ANAS

Dal censimento visivo alla sorveglianza speciale: ecco le linee guida per la classificazione e la gestione del rischio. Attraverso le sei fasi del DM 204/2022, il sistema azzera la discrezionalità, definisce le priorità di intervento e avvia la rete stradale verso il monitoraggio digitale.

La gestione della sicurezza delle strade e delle autostrade in Italia oggi si basa su un quadro ispettivo standard, rappresentato dalle linee guida per la classificazione e il controllo del rischio. Un importantissimo protocollo ingegneristico che ha il compito di valutare lo stato di conservazione di ponti, viadotti e sovrappassi in modo oggettivo. La classificazione del rischio, attraverso questo sistema, si affida a parametri matematici uniformi, che sono in grado di identificare con immediatezza le vulnerabilità strutturali prima che si possano trasformare in emergenze. La prevenzione come mantra, che abbandona la componente della discrezionalità visiva.

L’approccio multilivello

La metodologia che viene applicata è l’approccio multilivello. Si tratta di un percorso diagnostico sequenziale articolato in sei fasi che accompagnano l’opera dal censimento iniziale fino all’eventuale sorveglianza speciale. Il sistema adotta un approccio piramidale: parte da una prima analisi applicata all’intero patrimonio stradale e poi isola le singole anomalie. Con l’inserimento di successivi livelli di approfondimento, il protocollo riserva le verifiche ingegneristiche più complicate solo alle opere che presentano veri fattori di rischio.

Il cuore pulsante dell’approccio è la definizione delle “Classi di attenzione”. Queste entrano in gioco nella prima parte del percorso diagnostico e sono il risultato dell’applicazione di un algoritmo che considera simultaneamente: la vulnerabilità intrinseca dell’opera (difetti costruttivi o degrado), la pericolosità territoriale (rischi sismici, idraulici o frane) e l’esposizione trasportistica (traffico e posizione strategica della tratta). Il sistema cataloga il rischio e assegna la classe di appartenenza, da bassa ad alta; questa determina automaticamente l’urgenza delle azioni successive.

Il decreto ministeriale e i sei livelli

A governare tecnicamente l’applicazione di questo percorso è il decreto ministeriale 204/2022, introdotto dal ministero delle Infrastrutture e dei Trasporti. Il testo normativo, che ha reso obbligatorio il passaggio dal livello L0 al livello L5, impone un unico linguaggio tecnico valido per tutti i gestori sia stradali, sia autostradali in Italia.

Ecco nel dettaglio i sei livelli operativi:

Livello 0. Censimento: raccoglie tutti i dati dell’opera (anagrafici, geometrici e costruttivi). Rappresenta la fase di catalogazione iniziale in cui si raccolgono i progetti originari e le varianti storiche per creare la carta d’identità digitale del manufatto.
Livello 1. Ispezioni visive: sopralluoghi periodici sul campo da parte di tecnici certificati. L’obiettivo è il rilievo visivo dello stato di degrado di tutti gli elementi strutturali (fessurazioni o corrosione delle armature) per la CdA fondazionale e degli altri elementi necessari alla CdA sismica (frane e idraulica), verbalizzati tramite schede difettologiche standardizzate.
Livello 2. Definizione di Classe di attenzione: già citata prima, è la fase di elaborazione dei dati raccolti nei due livelli precedenti, esaminati mediante algoritmi ministeriali.
Livello 3. Valutazioni preliminari: verifiche analitiche e strutturali di tipo speditivo riservate alle opere con una Classe di attenzione media/medio-alta/alta. Serve a stabilire l’ordine di priorità delle analisi successive.
Livello 4. Valutazione accurata di sicurezza: prevede la verifica formale della sicurezza secondo le NTC 2018, le norme tecniche per le costruzioni vigenti. Tale verifica richiede prove approfondite sui materiali per stabilirne lo stato.
Livello 5. Opere complesse: l’ultima fase, che si occupa di strutture che per tipologia costruttiva, dimensioni straordinarie o importanza strategica non rientrano negli standard comuni. Richiede l’applicazione di modelli di calcolo dedicati e piani di monitoraggio personalizzati.

Il completamento di questa diagnosi multilivello costituisce il presupposto fondamentale per l’applicazione delle tecnologie più avanzate sul campo. Vi diamo appuntamento alla prossima puntata del 4 giugno, dove andremo ad approfondire il monitoraggio intelligente e i sensori IoT.