APPLICAZIONE DEL BIM PER LA VALUTAZIONE E GESTIONE DELLA SICUREZZA NEI CANTIERI FERROVIARI

In recent years, Building Information Modeling (BIM) has progressively established itself as a reference methodology for the digital management of processes in the construction and infrastructure sectors. Initially adopted mainly as a design support tool, regulatory, technological, and methodological developments have extended its scope of application across the entire lifecycle of an asset, including construction, operation, and maintenance phases. From this perspective, the value of BIM does not lie solely in three-dimensional modeling, but in its ability to structure and manage information in support of decision-making processes. This paradigm shift is particularly significant in the railway infrastructure sector, which is characterized by high technical complexity, extensive longitudinal development, and strong interaction between civil and technological subsystems. Railway construction sites present specific challenges related to operational continuity, the presence of interdependent systems, and the management of spatial and temporal interferences between machinery, activities, and the existing infrastructure. In this context, safety represents one of the most critical areas and, at the same time, one of the least integrated from an information management perspective, as it is often handled through documentation that remains separate from design models. This thesis analyzes the role of railway BIM as a tool supporting the preventive management of construction site safety, with particular reference to the evolution toward the eighth dimension of BIM (8D). The study focuses on the IFC 4.3 Rail standard and on national and international technical regulations, highlighting how the structuring of the information model according to openBIM principles, based on alignment, linear referencing, and functional domain breakdown, constitutes a prerequisite for activating advanced safety-oriented simulations. The theoretical framework is complemented by an applied case study concerning a real railway section, for which a federated BIM model of the existing infrastructure was developed starting from a UAV photogrammetric survey and subsequent point cloud processing. The model was then integrated with the parametric modeling of railway construction equipment and their operational envelopes, enabling both static interference analyses and dynamic 4D simulations of construction activities. The results demonstrate that the integration of digital surveying, parametric modeling, and time-based simulation makes it possible to anticipate the identification of spatial and organizational criticalities that are difficult to detect using traditional two-dimensional tools, thereby promoting a proactive approach to risk prevention. The BIM model thus evolves from a mere digital representation of the infrastructure into an information environment for the preventive simulation of construction activities, capable of supporting operational planning and the validation of safety measures on objective and verifiable grounds. Looking ahead, the integration of automated rule-checking tools, structured libraries of construction equipment and temporary works, and digital twin technologies could further strengthen the role of railway BIM as an advanced platform for the systemic and predictive management of safety throughout the entire lifecycle of the infrastructure.

Negli ultimi anni il Building Information Modeling (BIM) si è progressivamente affermato come metodologia di riferimento per la gestione digitale dei processi nel settore delle costruzioni e delle infrastrutture. Se inizialmente adottato prevalentemente come strumento di supporto alla progettazione, l’evoluzione normativa, tecnologica e metodologica ne ha esteso l’ambito di applicazione lungo l’intero ciclo di vita dell’opera, includendo le fasi di costruzione, esercizio e manutenzione. In tale prospettiva, il valore del BIM non risiede esclusivamente nella modellazione tridimensionale, ma nella capacità di strutturare e governare le informazioni a supporto dei processi decisionali. Questo cambiamento di paradigma assume particolare rilevanza nel settore delle infrastrutture ferroviarie, caratterizzate da elevata complessità tecnica, sviluppo longitudinale esteso e forte interazione tra sottosistemi civili e tecnologici. I cantieri ferroviari presentano criticità specifiche legate alla continuità dell’esercizio, alla presenza di impianti interdipendenti e alla gestione di interferenze spaziali e temporali tra mezzi, lavorazioni e infrastruttura esistente. In tale contesto, la sicurezza rappresenta uno degli ambiti più critici e, al tempo stesso, uno dei meno integrati dal punto di vista informativo, risultando spesso affidata a documentazione separata rispetto ai modelli progettuali. La presente tesina analizza il ruolo del BIM ferroviario come strumento di supporto alla gestione preventiva della sicurezza nei cantieri, con particolare riferimento all’evoluzione verso l’ottava dimensione del BIM (8D). L’indagine si concentra sullo standard IFC 4.3 Rail e sulle indicazioni della normativa tecnica nazionale e internazionale, evidenziando come la strutturazione del modello informativo secondo logiche openBIM, basate su allineamento, riferimento lineare e scomposizione per domini funzionali, costituisca il presupposto per l’attivazione di simulazioni avanzate orientate alla sicurezza. L’approccio teorico è stato affiancato da un caso studio applicativo relativo a un tratto ferroviario reale, per il quale è stato sviluppato un modello BIM federato dell’infrastruttura esistente a partire da rilievo aerofotogrammetrico UAV e successiva elaborazione della nuvola di punti. Il modello è stato successivamente integrato con la modellazione parametrica di mezzi d’opera ferroviari e relativi inviluppi operativi, consentendo lo svolgimento di analisi interferenziali statiche e simulazioni dinamiche 4D delle attività di cantiere. I risultati evidenziano come l’integrazione tra rilievo digitale, modellazione parametrica e simulazione temporale permetta di anticipare l’individuazione di criticità spaziali e organizzative difficilmente rilevabili mediante strumenti tradizionali bidimensionali, favorendo un approccio proattivo alla prevenzione dei rischi. Il modello BIM si configura così non solo come rappresentazione digitale dell’infrastruttura, ma come ambiente informativo di sperimentazione preventiva del cantiere, in grado di supportare la pianificazione operativa e la validazione delle misure di sicurezza su basi oggettive e verificabili. In prospettiva, l’integrazione con strumenti di rule checking automatizzato, librerie strutturate di mezzi e apprestamenti e tecnologie di digital twin potrebbe ulteriormente rafforzare il ruolo del BIM ferroviario quale piattaforma evoluta per la gestione sistemica e predittiva della sicurezza lungo l’intero ciclo di vita dell’infrastruttura.