Sostenibilità energetica e ambientale del trasporto elettrico negli asset autostradali: studio di un framework per la transizione ai veicoli elettrici

This thesis analyzes the socio-technical-economic framework shaped by current European and Italian policies on environmental energy sustainability and digitalization. By outlining a hypothetical roadmap for the transition to electric transport, it defines possible milestones within highway scenarios. The study refers to highway safety management, which over the last five years has undergone a process of digitalization driven by specific criteria aimed at laying the foundation for data-oriented infrastructure management. These routes can thus be connected to the definition of energy needs, based on traffic data and the availability of internal highway areas for the production of renewable energy. A case study was used to define a procedure for evaluating the energy sustainability potential of highway sections. Throughout the project, we represented the level of digitalization in the infrastructure safety management system, including AI-driven predictive maintenance processes, and compared it to energy sustainability management. This led to the hypothesis, analogous to the approach taken for infrastructure safety management, of adopting Digital Twin (DT) technology for energy sustainability management. The subject of the study was the A3 Naples - Pompeii - Salerno highway section, used as a model for an integrated management system based on object-oriented design, applicable to all aspects of the infrastructure's lifecycle. The unique nature of the concession regime and the importance of the service inherently offer a privileged case for experimenting with more efficient forms of governance aimed at achieving specific objectives. The goal of creating a “Monitoring” system becomes instrumental to wide-ranging optimization scenarios. In the context of energy transition, integrated traffic models based on automated exchanges could significantly impact freight transport, as could new sharing-based integrative models for private transport.

Il presente lavoro di tesi analizza il quadro socio-tecnico-economico, delineato dalle attuali politiche di sostenibilità energetica ambientale e di digitalizzazione della comunità europea e dell’Italia. Delineando un’ipotetica mappa per la transizione al trasporto elettrico, definisce attraverso gli scenari autostradali le possibili milestones. Lo studio prende a riferimento la gestione della sicurezza autostradale che negli ultimi cinque anni ha digitalizzato la gestione delle opere sotto l’impulso di precisi criteri volti a dare le basi per una gestione data oriented delle opere, le stesse tratte sono così associabili per la definizione del fabbisogno energetico, basato sui dati di traffico e sulla disponibilità di aree interne all’autostrada per la produzione di FER. Attraverso un caso studio si è defintà una procedura valutazione delle potenzialità di sostenibilità energetica delle tratte autostradali. Nel corso del progetto, abbiamo rappresentato il livello di digitalizzazione del sistema di gestione della sicurezza delle opere, fino ai processi IA di manutenzione predittiva, confrontandolo con la gestione della sostenibilità energetica. Fino ad arrivare a ipotizzare, in analogia a quanto già fatto per la gestione della sicurezza delle Opere, l’adozione di LLG per gestione della sostenibilità energetica. Oggetto dello studio è stata la tratta A3 Napoli - Pompei – Salerno, presa a modello come esempio di gestione integrata basata su una progettazione ad oggetti, integrabile per tutti gli ambiti di vita dell’infrastruttura. La particolarità del regime di concessione e la rilevanza del servizio offrono intrinsecamente una fattispecie privilegiata nella gestione e nella sperimentazione di forme di governance più efficienti, volte alla definizione degli obbiettivi. La direzione di creare un sistema di “Monitoraggio” si fa funzionale a scenari ottimizzazione di ampio spettro. Nella transizione energetica, i modelli di traffico integrati tra scambi automatici possono sicuramente influenzare in parte il trasporto merci, come i nuovi modelli integrativi di sharing il trasporto privato.