Ponti, tunnel e strade: playbook d'investimento basato sul rischio per infrastrutture critiche

3 gennaio 2026 Vianney AIRAUD

Le infrastrutture statunitensi stanno invecchiando: 1 ponte su 3 richiede riparazione o sostituzione e il 7% e classificato come strutturalmente carente. Il paese affronta un gap d’investimento di $2,6 trilioni in questo decennio, con il rischio di perdere $10 trilioni di PIL entro il 2039. La congestione del traffico da sola e costata all’economia $87 miliardi nel 2018. Nonostante questo, gli Stati Uniti spendono solo lo 0,5% del PIL in infrastrutture di trasporto, molto meno di paesi come Cina (4,8%) e Giappone (1,1%).

Un approccio più intelligente, basato sul rischio, può affrontare queste sfide. Ecco come:

Centralizzare i dati asset: costruire un inventario completo con strumenti come il National Bridge Inventory (NBI) e raccogliere dati di condizione.
Valutare i rischi: prioritizzare in base a condizione strutturale, impatti climatici e vincoli finanziari.
Usare prioritizzazione multicriterio: ordinare i progetti per rischio di guasto, costi di ciclo di vita e impatto sulla sicurezza.
Simulare scenari: testare opzioni di finanziamento per ottimizzare riparazioni, sostituzioni e costi di lungo periodo.
Allinearsi agli standard: sviluppare piani data-driven coerenti con ISO 55001 e requisiti federali.

Questo approccio aiuta ad allocare i fondi in modo efficace, estendere la vita degli asset e ridurre i rischi, integrando obiettivi di lungo periodo come la riduzione delle emissioni. Strumenti come Oxand Simeo™ supportano decisioni basate sui dati, con riduzioni dei costi di manutenzione fino al 25% e maggiore affidabilità. Le decisioni prese oggi modelleranno strade, ponti e tunnel per decenni.

Framework in 5 passaggi per investimenti infrastrutturali basati sul rischio

Prospettiva basata sul rischio nella gestione degli asset infrastrutturali

Passaggio 1: creare inventario degli asset e sistema di valutazione

Non si può gestire bene ciò che non si misura. Per decidere investimenti e rischi serve capire quali asset si possiedono e in che condizione si trovano. Si parte da un registro centralizzato e da dati di condizione affidabili.

Impostare un registro asset centralizzato

Un registro centralizzato e il riferimento per ogni ponte, tunnel e tratto stradale della rete. Deve includere informazioni a livello di asset e inventario ed essere la base della pianificazione strategica e della spesa.

Per standardizzare la raccolta dati, framework come il National Bridge Inventory (NBI) e il National Tunnel Inventory (NTI) sono molto utili. Il NBI traccia circa 143.139 ponti e 125.000 tombini o attraversamenti superiori a 20 piedi [2][3]. Questi sistemi facilitano il confronto tra asset, l’identificazione di pattern e l’analisi di rete.

“La gestione dei ponti e una disciplina centrale che punta a prendere decisioni informate ed efficaci su esercizio, manutenzione, conservazione, sostituzione e miglioramento dei ponti all’interno di un inventario.” - Federal Highway Administration [3]

Un database strutturato come Oxand Simeo Inventory mantiene registri accurati e aggiornati, crea gerarchie asset chiare, raccoglie dati di condizione a livello di componente e allinea i team. Strumenti mobili come Simeo GO permettono ispezioni guidate offline, con sincronizzazione quando la connessione torna disponibile.

Questa base consente di valutare alternative, condurre analisi benefici-costi e dare priorità ai progetti in base a rischio, sicurezza e ritorno sull’investimento [3]. Senza registro, si procede per stime deboli. Con il registro, si pianifica con più fiducia.

Raccogliere dati di condizione per decisioni migliori

I dati d’inventario indicano quali asset esistono; i dati di condizione mostrano quali richiedono attenzione. Valutazioni accurate sono fondamentali per indirizzare i fondi dove servono di più.

Per le strade, si valuta la qualità di marcia con l’International Roughness Index (IRI) e si rilevano problemi fisici come fessurazioni, ormaie e dislivelli [4]. Per i ponti, si considerano i rating di componenti, come impalcato, sovrastruttura, sottostruttura e tombini, e i dati di elemento previsti dall’AASHTO Manual for Bridge Element Inspection [2][4].

I rating funzionano così: pavimentazioni con IRI sotto 95 pollici per miglio sono considerate buone, oltre 170 scarse. Per i ponti, un rating componente di 7 o più, su scala 0-9, e buono; 4 o meno e scarso [4]. Nel 2015, solo il 47,3% dei ponti statunitensi era valutato buono e l’8,3% scarso. Sul National Highway System, il 3,7% era in cattiva condizione [4].

Questi dati alimentano modelli predittivi. Processi decisionali di Markov e probabilità di transizione considerano clima, traffico e cicli gelo-disgelo [2]. Così è possibile prevedere quando sostituire l’impalcato di un ponte o quando una strada passera da “discreta” a “scarsa”.

“Le decisioni di gestione dei ponti dipendono fortemente da dati pertinenti e di qualità, oltre che da metodologie e strumenti per analizzarli sull’intero inventario.” - Federal Highway Administration [3]

Sistemi come l’Highway Performance Monitoring System (HPMS) per le pavimentazioni e il National Bridge Investment Analysis System (NBIAS) per i ponti centralizzano le condizioni [2][4]. Quando mancano dati d’ispezione, NBIAS usa modelli Synthesis, Quantity, and Condition (SQC) per stimare le condizioni sulla base dei dati NBI esistenti [2].

Passaggio 2: identificare e valutare i rischi principali

Dopo aver mappato l’inventario, occorre individuare i rischi che possono minacciare il piano d’investimento: cambi politici, vincoli di budget, eventi meteo estremi, crescita del traffico o degrado accelerato. Identificarli presto permette di costruire piani resilienti e richieste di finanziamento più solide.

Le valutazioni si concentrano su tre aree: rischi politici e regolatori, vincoli finanziari, fattori climatici e operativi.

Rischi politici e regolatori

Cambi di policy e regolamenti possono modificare le priorità infrastrutturali. Il passaggio dagli AASHTO Commonly Recognized Elements a SNBIBE, ad esempio, ha richiesto adeguamenti nei criteri d’investimento. Nuovi mandati federali richiedono dati sugli elementi strutturali per tutti i ponti del National Highway System. Incertezza legislativa e coordinamento tra agenzie statali, federali e tribali rendono la pianificazione più complessa.

Strumenti di supporto decisionale aiutano a modellare trade-off tra finanziamento e performance. La Federal Highway Administration lo sintetizza così:

“Il National Bridge Investment Analysis System (NBIAS) e stato sviluppato per valutare i fabbisogni nazionali d’investimento sui ponti e il trade-off tra finanziamento e performance.” - Federal Highway Administration [2]

Rischi finanziari e di finanziamento

Il budget e spesso il vincolo più immediato. NBIAS quantifica la relazione tra livelli di finanziamento e performance della rete. Nel 2015, solo il 43,0% dell’area degli impalcati dei ponti del National Highway System era in buone condizioni, mentre il 5,5% era scarso: un segnale di sottofinanziamento cronico [4].

I superamenti di costo possono compromettere anche i piani migliori. Per questo occorre adeguare i costi unitari all’inflazione e applicare fattori locali. Molti pianificatori adottano approcci “State of Good Repair”, che anticipano investimenti per mantenere condizioni sostenibili e ridurre i costi futuri. Simulare gli scenari di budget aiuta a capire quando sostituire un asset e più conveniente che continuare a preservarlo. La manutenzione preventiva e molto meno costosa della riabilitazione importante [4].

Rischi climatici e operativi

I fattori ambientali incidono molto sul degrado. I metodi moderni incorporano dati climatici regionali per prevedere meglio il deterioramento [2].

David Y. Yang della Portland State University sottolinea:

“L’obiettivo principale della ricerca e ottenere una gestione degli asset di trasporto basata sul rischio, fondata su valutazioni oggettive e coerenti e su una prioritizzazione efficace degli interventi.” - David Y. Yang, Portland State University [1]

Anche problemi operativi, come luce verticale insufficiente o capacità di carico inadeguata, richiedono soluzioni specifiche. Valutare questi interventi significa confrontare il costo dell’adeguamento con il costo della deviazione del traffico. Per 125.000 tombini presenti nel National Bridge Inventory serve inoltre un’analisi dedicata, per la loro struttura specifica. Usare tassi di degrado per clima e crescita del traffico evita di sottostimare i fabbisogni futuri.

Passaggio 3: dare priorità agli investimenti con framework multicriterio

Dopo aver quantificato i rischi, si possono ordinare i progetti pesando sicurezza, costo, durabilita e livelli di servizio. L’obiettivo e sostituire decisioni soggettive con un sistema che bilanci probabilità di guasto, conseguenza del guasto e costi di ciclo di vita, in linea con gli obiettivi dell’organizzazione.

Bilanciare rischio, costi di ciclo di vita e livelli di servizio

Molte agenzie usano una scala 1-5 per classificare la probabilità di guasto, basata su condizione strutturale, età e storico manutentivo, e la conseguenza del guasto, come costi di riparazione, interruzioni e danni ambientali [6]. Il prodotto dei punteggi identifica gli asset più rischiosi.

I costi di ciclo di vita aggiungono un livello critico: conviene riparare o sostituire? NBIAS usa modelli di ottimizzazione e oltre 200 misure di performance per confrontare livelli di finanziamento e risultati [2]. Anche la localizzazione conta: asset vicino a ospedali, scuole, corsi d’acqua o nodi urbani spesso hanno priorità maggiore per connettivita e sicurezza.

Un esempio arriva dalla collaborazione tra Portland State University, Oregon Department of Transportation e FHWA. Nel luglio 2024, il team guidato da David Y. Yang e Arash Khosravifar ha completato un progetto per un framework di gestione basata sul rischio di ponti e tunnel, con valutazioni a livello agenzia e rete [1].

I livelli di servizio affinano le priorità: larghezza corsie, banchine, portata e luce verticale. NBIAS calcola anche i “costi utente”, ad esempio l’impatto economico di deviazioni per camion a causa di limiti di peso [2].

Categoria	Fattori da valutare
Probabilità di guasto	Condizione strutturale, età, storico manutentivo, materiale, capacità idraulica
Conseguenza del guasto	Costi di riparazione, impatto su utenti critici, effetti ambientali, costi legali
Criticità operativa	Dimensione dell’area servita, vicinanza a nodi ferroviari, corsi d’acqua o attraversamenti chiave

Integrare carbonio e sostenibilità

La Bipartisan Infrastructure Law, in vigore dal 1 ottobre 2021, richiede ai dipartimenti statali dei trasporti di considerare eventi estremi e resilienza nelle analisi di rischio e ciclo di vita [5]. Integrare rischi climatici e obiettivi di riduzione delle emissioni completa la prioritizzazione.

“I DOT statali devono considerare eventi meteo estremi e resilienza nelle analisi di costo del ciclo di vita e gestione del rischio incluse nei TAMP statali.” - Federal Highway Administration [5]

Oltre a sicurezza e affidabilità, fissare obiettivi ambientali: ridurre le emissioni delle attività di manutenzione o estendere la vita degli asset per abbassare l’impronta carbonica di sostituzioni e nuove opere [7]. Le simulazioni mostrano come diversi finanziamenti incidano su rete e ambiente.

La norma federale 23 CFR part 667 richiede valutazioni periodiche per strutture riparate o ricostruite più volte a causa di emergenze [5]. Il framework deve considerare proiezioni climatiche, piogge, temperature ed eventi estremi per mantenere funzionali gli asset nel tempo.

Passaggio 4: eseguire simulazioni e ottimizzazioni di scenario

Dopo le valutazioni multicriterio, le simulazioni aiutano a testare come diversi livelli di finanziamento e approcci performano nel tempo. Modellare gli scenari consente di analizzare impatti di lungo periodo su performance di rete, rischio ed emissioni.

Oxand Simeo™ usa modelli probabilistici e algoritmi di ottimizzazione per simulare l’invecchiamento degli asset con diverse politiche di manutenzione. Si possono testare approcci come “minimizzare i costi MR&R”, che evita guasti catastrofici ma può causare calo graduale delle prestazioni, oppure “State of Good Repair”, che investe molto all’inizio per portare gli asset in buona condizione e poi li mantiene con spese più contenute.

Ottimizzare CAPEX e OPEX tra scenari

La domanda chiave e: continuare a riparare un asset o sostituirlo completamente? Gli strumenti di simulazione confrontano costi operativi di manutenzione (OPEX) e spesa di sostituzione (CAPEX) per individuare la scelta migliore nel lungo periodo.

I vincoli di budget possono essere modellati in vari modi: budget annui fissi, tassi di crescita del budget o soglie minime di rapporto benefici-costi. Lo scenario “Improve Conditions and Performance” della FHWA mostra che maggiori investimenti annui possono ridurre in modo significativo gli asset in cattiva condizione [2].

Le simulazioni devono considerare fattori climatici. NBIAS usa probabilità di deterioramento diverse in nove zone climatiche, riconoscendo che asset in ambienti costieri o con gelo-disgelo si degradano più rapidamente [2].

Confrontare impatti su rischio e carbonio

Il costo non basta. Occorre valutare come ogni scenario modifica rischio ed emissioni. Confrontare costi dell’agenzia, come riparazioni e sostituzioni, con costi degli utenti, come deviazioni di camion o peggioramento della qualità stradale, rende visibili le conseguenze del rinvio [2]. In alcuni casi, rinviare la manutenzione aumenta rischio ed emissioni per via di percorsi più lunghi e consumi maggiori.

“L’approccio State of Good Repair, pur essendo il più aggressivo, produce risultati più coerenti con le pratiche delle agenzie e con le tendenze recenti della condizione dei ponti rispetto agli altri tre approcci valutati.” - Federal Highway Administration [2]

Lo scenario “State of Good Repair” richiede più CAPEX iniziale ma produce condizioni migliori nel lungo periodo, minori costi per l’agenzia e impronta carbonica ridotta, evitando urgenze e sostituzioni premature [2].

sbb-itb-5be7949

Passaggio 5: sviluppare piani d’investimento allineati a ISO 55001

ISO 55001

Dopo le simulazioni, i risultati devono diventare un piano d’investimento allineato a ISO 55001. Negli Stati Uniti, i Transportation Asset Management Plans (TAMPs) sono il riferimento. Richiedono analisi di rischio e costo di ciclo di vita; dal 1 ottobre 2021, la Bipartisan Infrastructure Law richiede anche di affrontare in modo esplicito eventi estremi e resilienza [5].

Il piano deve collegare decisioni, valutazioni oggettive di rischio, target di performance e obiettivi di lungo periodo. Deve spiegare non solo cosa finanziare, ma perche, come le decisioni sostengono gli obiettivi e quali trade-off sono stati valutati.

Generare documentazione pronta per audit

I dati e i report devono seguire metodi standard. Il passaggio all’AASHTO Manual for Bridge Element Inspection garantisce specifiche uniformi sui dati di condizione, essenziali per trasparenza e conformità federale [2]. NBIAS e modelli SQC possono collegare i dati d’ispezione ai fabbisogni d’investimento [2].

La documentazione deve includere visualizzazioni che mostrino come i finanziamenti influenzano gli esiti. NBIAS può valutare l’effetto di diversi livelli di budget su oltre 200 misure di performance [2]. Grafici e scenari aumentano la fiducia degli stakeholder mostrando, ad esempio, la percentuale di area degli impalcati in buone o cattive condizioni, il numero di ponti strutturalmente carenti e l’esposizione al rischio della rete.

Includere anche giustificazioni per miglioramenti funzionali. Se si valuta l’innalzamento di un ponte per migliorare la luce verticale, documentare i costi di deviazione dei veicoli sostiene la decisione [2].

Allineare i piani agli obiettivi di lungo periodo

Un piano ISO 55001 deve integrare sostenibilità, conformità e ottimizzazione del ciclo di vita. Nel luglio 2024, l’Oregon Department of Transportation, con Portland State University, ha definito un framework per ponti e tunnel basato su valutazioni oggettive del rischio e analisi a livello di rete [1].

Confrontare più approcci mostra gli effetti di lungo periodo. Lo “State of Good Repair” richiede più spesa iniziale, ma sostiene meglio salute degli asset e sostenibilità [2]. La FHWA osserva:

“L’approccio State of Good Repair, pur essendo il più aggressivo, produce risultati più coerenti con le pratiche delle agenzie e con le tendenze recenti della condizione dei ponti” [2].

Inserire modelli corretti per il clima e tassi di deterioramento per elemento di ponte e zona climatica rende il piano più robusto. NBIAS, ad esempio, usa modelli probabilistici su nove zone climatiche per tenere conto degli effetti ambientali [2].

Esempi: prioritizzare investimenti su ponti, tunnel e strade

Esempi statunitensi mostrano come gli approcci basati sul rischio trasformano la gestione infrastrutturale.

Il modello data-driven della North Carolina rende più trasparente la sostituzione dei ponti. Il North Carolina Department of Transportation ha collaborato con Matthew J. Whelan e Tara L. Cavalline della University of North Carolina at Charlotte per migliorare il Priority Replacement Index (PRI). Con regressione logistica binaria hanno previsto quali ponti avrebbero richiesto sostituzione, riducendo i falsi positivi e rendendo le decisioni più difendibili [8].

Il framework di rischio dell’Oregon a livello rete mostra come ottimizzare budget limitati. Nel luglio 2024, ODOT e Portland State University hanno creato un metodo per valutare rischi di ponti e tunnel deteriorati e rischi per gli utenti della rete. Il risultato aiuta a concentrare gli interventi dove riducono più rischio per dollaro speso [1].

A livello federale, la modellazione dei miglioramenti funzionali mostra il valore dell’analisi benefici-costi. FHWA ha integrato in NBIAS un modello del Florida Department of Transportation per analizzare miglioramenti come l’aumento della luce verticale. Il modello confronta costi di costruzione e impatto economico delle deviazioni commerciali [2].

Il tema comune è chiaro: le decisioni soggettive lasciano spazio a processi trasparenti basati sui dati. Condizione, rischio ed economia vengono collegati, assicurando che ogni dollaro sia speso dove genera più impatto.

Integrare sostenibilità e decarbonizzazione negli investimenti

Integrare la decarbonizzazione nelle decisioni infrastrutturali è essenziale per mantenere gli asset validi e coerenti con obiettivi di emissioni nette zero.

Il tempo conta. Ponti e tunnel possono durare oltre 50 anni e probabilmente attraverseranno un solo ciclo di sostituzione prima del 2050 [9]. Ogni sostituzione deve quindi supportare gli obiettivi di emissioni nette zero, altrimenti si rischiano asset bloccati: investimenti che diventano obsoleti prima di fine vita.

Il trasporto pesa molto sulle emissioni: rappresenta il 28% delle emissioni dirette di gas serra negli Stati Uniti [9]. Il rischio e che miglioramenti incrementali blocchino tecnologie ad alte emissioni. Come affermano le National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine:

“Politiche che producono riduzioni incrementali delle emissioni senza facilitare la trasformazione possono creare lock-in tecnologici e vicoli ciechi emissivi, rendendo irraggiungibile una decarbonizzazione profonda entro metà secolo” [9].

Mitigazione e adattamento possono rafforzarsi a vicenda. Oltre metà dei progetti di adattamento climatico, come protezione delle strade dalle alluvioni o miglioramento della ventilazione nei tunnel, produce anche riduzioni di gas serra nel lungo periodo [10]. Inserire le riduzioni CO2 previste nelle analisi benefici-costi rafforza il caso d’investimento.

Anche materiali e design contano. Il legno trattato al posto del calcestruzzo può ridurre l’impronta carbonica e migliorare la resilienza alle alluvioni [10]. Per le strade, con vita tipica di 20-40 anni, integrare ricarica EV e rivestimenti riflettenti sostiene decarbonizzazione ed efficienza operativa.

“Considerare pienamente i benefici di mitigazione dei progetti di adattamento aiuta a chiarire il rapporto tra le due dimensioni e a orientare i finanziamenti verso progetti che ottengono entrambe” [10].

Agire presto e cruciale anche per le infrastrutture abilitanti. Linee ad alta tensione per collegare energie rinnovabili alle reti di trasporto possono richiedere 8-10 anni solo per i permessi [9]. Ritardare questi progetti può imporre soluzioni provvisorie più emissive.

Conclusione: roadmap basata sul rischio per gli investimenti infrastrutturali

Gestire ponti, tunnel e strade non deve essere ingestibile. Un piano strutturato permette di prendere decisioni migliori e di lungo periodo. Il framework in cinque passaggi e pratico: inventario centralizzato, valutazione rischi, prioritizzazione multicriterio, simulazione scenari e piani allineati a ISO 55001.

I vantaggi sono chiari. Passare dalla manutenzione reattiva a una pianificazione basata sui rischi riduce i costi e previene il degrado causato da soluzioni di breve periodo.

Gli strumenti data-driven rendono questo passaggio più accessibile. Oxand Simeo™ trasforma dati grezzi in piani d’investimento pluriennali. Aiuta a decidere in cosa investire, quando farlo e come restare nel budget, integrando energia e riduzione delle emissioni. Con modelli proprietari di invecchiamento e protocolli di manutenzione, consente valutazioni di rischio più precise e priorità più solide. Le organizzazioni possono ridurre i costi di manutenzione del 10-25%, estendere la vita degli asset e raggiungere obiettivi di sostenibilità.

Le decisioni attuali modelleranno le infrastrutture per decenni. Ponti e tunnel durano oltre 50 anni; le strade richiedono rinnovi ogni 20-40 anni. Integrare sostenibilità, dati di condizione e scenari aiuta a evitare asset bloccati e a costruire infrastrutture resilienti.

FAQ

Come può un approccio d’investimento basato sul rischio migliorare la gestione di ponti, tunnel e strade?

Permette ai gestori infrastrutturali di decidere sulla base della probabilità di guasto e delle sue conseguenze. Valutando e classificando ponti, tunnel e strade in base a rischi misurabili, si finanziano prima le riparazioni essenziali e si evita di spendere troppo su strutture a basso rischio.

Questo migliora sicurezza e performance della rete, estende la vita degli asset e rende più efficiente l’uso del budget. Programmi d’ispezione tarati sul rischio, ad esempio, riducono i costi senza compromettere la sicurezza.

In che modo rischi climatici e operativi influenzano la pianificazione?

I rischi climatici, come aumento delle temperature, piogge intense, alluvioni ed eventi estremi, accelerano il degrado di ponti, tunnel e strade. I pianificatori valutano questi pericoli e orientano gli investimenti verso progetti che aumentano durabilita, sicurezza e vita utile.

I rischi operativi, come danni da traffico pesante, ritardi di manutenzione, frequenza delle ispezioni e affidabilità dei sistemi di monitoraggio, sono altrettanto importanti. I programmi d’ispezione basati sul rischio concentrano l’attenzione sulle strutture più esposte e riducono la probabilità di guasti improvvisi.

Come migliorano le simulazioni di scenario le decisioni d’investimento?

Le simulazioni permettono di esplorare scenari “what-if” prima di impegnare budget. Usando dati su condizioni degli asset, tassi di degrado e analisi benefici-costi, generano strategie diverse in base a budget, manutenzione o resilienza.

Considerano anche incertezze come crescita del traffico, impatti climatici e variazioni dei costi di costruzione. Rendono visibili le conseguenze di sottofinanziamento e investimenti mirati, migliorando trasparenza, richieste di finanziamento e allineamento agli obiettivi di sostenibilità.