Innovative infrastructure projects: mapping and analysis of emerging initiatives

The infrastructure sector is currently in a transition phase due to the development of digital technologies and push for sustainability. The thesis examines the evolution of innovative infrastructure, considering infrastructure systems as connected socio-technical systems rather than physical assets. The literature review addresses a wide range of topics connected to infrastructure innovation. Methodological approach is based on an empirical database developed together by the author and by “Osservatori Digital Innovation” of Politecnico di Milano. The database maps and compares innovative infrastructure projects under many different criteria. The final dataset of consisted of 212 projects launched between 2018-2025. From the research point of view, the thesis examines two main research problems. In the RQ1, the state-of-the-art technological solutions used in Europe is examined. Among the key findings are layering hierarchy in technological solutions, how connectivity act as the vertical enabler and the current transitional phase in Europe. In the RQ2, the thesis analyses connectivity-enabled services and their maturity in European Urban Mobility. Among key findings are how the services are moving from basic “Awareness” to advanced “Intelligence” and “Operations” services. Furthermore, it indicated a noticeable maturity bottleneck where initiatives struggle to scale. Finally, the thesis provides a holistic view to understand how the technological solutions allow physical assets to be service-oriented systems.

Il settore delle infrastrutture sta attualmente attraversando una fase di transizione dovuta allo sviluppo delle tecnologie digitali e alla spinta verso la sostenibilità. La tesi esamina l'evoluzione delle infrastrutture innovative, considerando i sistemi infrastrutturali come sistemi socio-tecnici interconnessi piuttosto che come beni fisici. La rassegna della letteratura affronta un'ampia gamma di argomenti legati all'innovazione infrastrutturale. L'approccio metodologico si basa su una banca dati empirica sviluppata congiuntamente dall'autore e dall'Osservatori Digital Innovation del Politecnico di Milano. La banca dati mappa e confronta progetti infrastrutturali innovativi in base a molti criteri diversi. Il set di dati finale era composto da 212 progetti avviati tra il 2018 e il 2025. Dal punto di vista della ricerca, la tesi esamina due principali problemi di ricerca. Nella RQ1, vengono esaminate le soluzioni tecnologiche all'avanguardia utilizzate in Europa. Tra i risultati chiave vi sono la gerarchia di stratificazione nelle soluzioni tecnologiche, il modo in cui la connettività agisce come fattore abilitante verticale e l'attuale fase di transizione in Europa. Nella RQ2, la tesi analizza i servizi abilitati dalla connettività e la loro maturità nella mobilità urbana europea. Tra i risultati chiave vi sono il modo in cui i servizi stanno passando dai servizi di base di “consapevolezza” a quelli avanzati di “intelligenza” e “operatività”. Inoltre, è stato evidenziato un notevole collo di bottiglia nella maturità, dove le iniziative faticano a crescere. Infine, la tesi fornisce una visione olistica per comprendere come le soluzioni tecnologiche consentano alle risorse fisiche di diventare sistemi orientati ai servizi.