Dottorato in Ingegneria dei Sistemi Civili
Presentazione corso
Coordinatore e Presidente del corso:
prof. ing. Andrea Papola
Durata:
3 anni
Descrizione
Il corso di dottorato in Ingegneria dei Sistemi Civili dell’Università degli Studi di Napoli Federico II mira a formare una nuova generazione di ricercatori, politici, professionisti e tecnici altamente qualificati in grado di guidare e anticipare rivoluzioni senza precedenti nell’ingegneria dei sistemi civili.
I candidati iscritti saranno gestori all’avanguardia delle principali problematiche sociali, tra cui la scarsità delle risorse ambientali, la pressione senza precedenti sulle popolazioni e sui territori, la necessità di sviluppare – a livello economico, ambientale e sociale – sistemi civili sostenibili e resilienti. Saranno in grado di guidare le transizioni tecnologiche e digitali dei sistemi civili, con particolare attenzione all’automazione, alla connettività e alla cooperazione.
Nel complesso, il programma di dottorato promuove l’innovazione tecnologica e di processo nei sistemi civili, nell’ingegneria ambientale e delle infrastrutture, nella governance e nella gestione delle trasformazioni territoriali, nell’implementazione razionale e sostenibile di prodotti e servizi civili.
Obiettivi
L’ingegneria dei sistemi civili sta vivendo una rivoluzione senza precedenti, con opportunità rivoluzionarie offerte dalla digitalizzazione e dalle tecnologie abilitanti. Rimodellare il ruolo tradizionale degli ingegneri dei sistemi civili è una sfida fondamentale, da perseguire con un approccio interdisciplinare e con una visione moderna delle competenze e delle soluzioni da offrire.
Il programma di dottorato in Ingegneria dei Sistemi Civili (ISC-PhD) mira ad anticipare tali trasformazioni, creando un ambiente di ricerca innovativo e flessibile in grado di guidare lo sviluppo di nuovi paradigmi e strumenti/soluzioni in grado di intercettare e prevedere le tendenze/esigenze del mercato, con un approccio interdisciplinare e riconosciuto a livello internazionale.
Il programma ISC-PhD sviluppa le sue attività lungo tre direzioni chiave:
– Internazionalizzazione: una rete consolidata di collaborazioni con importanti centri di ricerca in tutto il mondo permette ai dottorandi di sviluppare la propria ricerca in sintonia con le tendenze più avanzate.
– Crescita personale: viene sviluppata una solida preparazione sui principali temi dell’ingegneria dei sistemi civili, grazie sia al corpo docente interno sia a una serie di iniziative di formazione che potenziano le competenze dei dottorandi iscritti.
– Occhio al mercato: gli attori pubblici e privati interessati saranno parte del processo di formazione, condividendo le loro esigenze e creando un ambiente di laboratorio vivo per mostrare i risultati delle ricerche proposte dai dottorandi.
Perché iscriversi
– Per far parte del gruppo di ricerca di una delle più antiche università del mondo, in un ambiente di ricerca stimolante, in collegamento con gruppi di ricerca di spicco a livello mondiale.
– Per sfruttare al meglio la consolidata rete di stakeholder e azionisti in grado di sostenere, finanziare e valorizzare le attività di ricerca.
– Per entrare a far parte di un gruppo di ricercatori esperti e di spicco nel campo dell’ingegneria dei sistemi civili.
Servizi ai dottorandi
Il Dipartimento di Ingegneria Civile Edile ed Ambientale, nel quale il corso di dottorato in Ingegneria dei Sistemi Civili è incardinato, è da tempo impegnato per realizzare nuovi spazi, interni ed esterni – e nuove aule di studio per studenti di primo, secondo e terzo livello. A marzo 2023 è stata inaugurata l’aula studio intitolata ai prof. Vittorio Biggiero e Fabio Rossi e un’altra aula studio sarà inaugurata a breve. Si sta inoltre, costituendo un ufficio dedicato esclusivamente alla didattica, che si occuperà delle esigenze di studenti e dottorandi.
Unità di Gestione della Qualità del Dottorato (UGQ-PhD)
Per monitorare il raggiungimento degli obiettivi proposti, il percorso dei dottorandi (periodi all’estero, partecipazione a congressi, prodotti della ricerca) e per definire le procedure di Assicurazione della Qualità (riesame, azioni correttive, tempi e modalità), il Corso ha costituito una Unità di Gestione della Qualità del Dottorato (UGQ-PhD) composta dai proff. Emilio Bilotta, Francesca Russo e Stefano Papirio e presieduta dal coordinatore del Corso.
Attività di orientamento alla ricerca condotte dal Collegio di Dottorato
I docenti del Dipartimento di Ingegneria Civile Edile ed Ambientale, nel quale il corso di dottorato in Ingegneria dei Sistemi Civili è incardinato, hanno, nel complesso, una forte capacità di attrazione di fondi per finanziare e/o cofinanziare borse di dottorato. Per assegnare opportunamente le borse di dottorato che si rendono disponibili ogni anno, il collegio dei docenti del corso di dottorato in Ingegneria dei Sistemi Civili, coadiuvato da tutti i docenti del Dipartimento di Ingegneria Civile Edile ed Ambientale, si occupa ogni anno di pubblicizzare agli studenti magistrali le borse di dottorato messe a bando, attraverso vari canali social (Instagram, Facebook e Linkedin) e varie mailing list nazionali ed internazionali. Da quest’anno, inoltre, il corso di dottorato in Ingegneria dei Sistemi Civili ha partecipato al “Career Day”, giornata di orientamento dedicata a tutti gli studenti magistrali. In tale evento, tre dottorandi del corso di dottorato in Ingegneria dei Sistemi Civili hanno pubblicizzato il corso a tutti gli studenti magistrali attraverso video, slides, brochure e testimonianze personali.
Ambiti disciplinari interessati
Temi di ricerca
INGEGNERIA DEI SISTEMI E DELLE INFRASTRUTTURE DI TRASPORTO
- Processi decisionali per le opere pubbliche e ruolo dell’ingegneria dei sistemi di trasporto
- Pianificazione, programmazione, gestione e monitoraggio di infrastrutture e servizi per il trasporto dei passeggeri e delle merci
- Public engagement
- Analisi e modellazione dei sistemi di trasporto passeggeri e merci
- Modelli di scelta discreta per la stima della domanda di mobilità
- Modelli e metodi per la stima della domanda di mobilità attraverso misure di traffico
- Sviluppo di modelli macroscopici e microscopici e di sistemi di supporto alle decisioni
- Simulazione, ottimizzazione e controllo delle reti o di loro parti
- Analisi e modellazione del comportamento di guida
- Analisi e modellazione dei flussi pedonali e veicolari nelle diverse condizioni di circolazione e di caratteristiche delle infrastrutture
- Paradigmi, approcci e metodi per lo sviluppo di sistemi di trasporto merci digitali e sostenibili
- Teorie e tecniche per la progettazione, costruzione e gestione delle infrastrutture e sovrastrutture stradali, ferroviarie e aeroportuali
- Modelli e metodi per la progettazione e costruzione delle infrastrutture e sovrastrutture stradali, ferroviarie e aeroportuali
- Progetto, impianto ed organizzazione dei cantieri e tecnologie costruttive per le infrastrutture e sovrastrutture stradali, ferroviarie e aeroportuali
- Monitoraggio, controllo, gestione e manutenzione delle infrastrutture e sovrastrutture stradali, ferroviarie e aeroportuali
- Building Information Modeling (BIM) per le infrastrutture stradali, ferroviarie e aeroportuali
- Modelli e metodi per la mobilità sostenibile
- Metodi e modelli per la gestione della sicurezza stradale e delle reti
- Sostenibilità energetica ed ambientale
- Effetti ambientali delle attività costruttive e dell’esercizio delle infrastrutture
- Nuove forme di trasporto passeggeri e merci (mobility-as-a-service, freight-as-a-service, …)
- Sistemi ITS (Intelligent Transport Systems) per la pianificazione, progettazione, gestione e controllo dei sistemi di trasporto
- impatto delle tecnologie sulla progettazione dei sistemi (infrastrutture smart, lean and green)
- sistemi avanzati per l’informazione ai viaggiatori, il controllo della circolazione e l’assistenza alla guida
PIANIFICAZIONE E PROGETTAZIONE URBANISTICA E TERRITORIALE
- Città, mobilità e ambiente: dalla costruzione di un paradigma scientifico condiviso alla definizione di tecniche di progettazione integrata
- Resilienza e vulnerabilità dei sistemi urbani e territoriali ai rischi naturali e antropici
- Processi di trasformazione/riqualificazione urbana e Valorizzazione immobiliare
- Smart Cities: dai paradigmi interpretativi all’evoluzione degli strumenti di governo delle trasformazioni urbane
- Analisi e Valutazione della sostenibilità dello sviluppo urbano e territoriale
- Risparmio ed efficienza energetica nel governo delle trasformazioni urbane
- Città ed energia: il governo delle trasformazioni urbane e territoriali per la sostenibilità ambientale e per il risparmio energetico
- Città, mobilità, energia per la costruzione di città resilienti ai fenomeni di cambiamento climatico
- Ecosystem services
- Adattamento di città e territorio al Climate change
- Progetto e gestione del paesaggio
- Aree storiche e città in trasformazione
- Politiche di governance del territorio
- Recupero, riqualificazione e trasformazione della città e del territorio
- Spazi pubblici/paesaggi comuni
- Pianificazione e sviluppo del territorio
PROGETTAZIONE, RIQUALIFICAZIONE E GESTIONE EDILIZIA
- Progettazione, costruzione e gestione di edifici sostenibili
- Tipologie residenziali sostenibili: il social housing
- Le “forme” della città in estensione: caratteri e metodologie di intervento
- Tecniche costruttive ecocompatibili a basso impatto ambientale
- L’involucro nell’architettura contemporanea tra linguaggio e costruzione
- Caratteri tecnologici ed architettonici per il progetto urbano ecosostenibile
- Recupero di contesti ambientali degradati con interventi paesaggistici non strutturali e tecnologie ecosostenibili
- Architettura e arti figurative nel progetto degli edifici pubblici contemporanei
- Luoghi complessi infrastrutturali: caratteri di permanenza ed opportunità di riqualificazione
- Il progetto dei terminali infrastrutturali: nuove spazialità e modelli tipologici
- Il riuso delle ferrovie dismesse
- Architetture per il servizio sanitario: nuove utenze e tipologie edilizie
- Criteri di progettazione per edifici ad elevata manutenibilità
- Valutazione della durabilità dei componenti edilizi
- L’impatto del climate change sul degrado degli involucri edilizi
- Nuove tecnologie per la gestione dei cantieri in sicurezza
- Building Information Modelling
- Innovazione e sostenibilità nelle malte e nei calcestruzzi
- Riciclare per un’edilizia sostenibile
INGEGNERIA GEOTECNICA E GEOLOGIA APPLICATA
- Comportamento meccanico dei geomateriali: analisi sperimentale emodellazione del comportamento statico e dinamico dei terreni saturi e non saturi, delle rocce continue e attraversate da discontinuità.
- Opere geotecniche: analisi e monitoraggio dell’interazione statica e dinamica terreno-struttura in fondazioni superficiali e profonde, opere di sostegno, scavi a cielo aperto, gallerie e opere in sotterraneo, costruzioni in terra, argini e dighe; analisi e monitoraggio dell’interazione tra opere geotecniche e costruito esistente; opere geotecniche come scambiatori di calore in sistemi a pompa di calore geotermica (GSHP).
- Geotecnica sismica: analisi della risposta sismica locale e microzonazione sismica; valutazione della suscettibilità a liquefazione e all’innesco di frane sismoindotte in area vasta e alla scala del manufatto; monitoraggio e analisi del comportamento delle opere geotecniche sotto azioni sismiche.
- Ground improvement: consolidamento e rinforzo dei terreni e delle rocce; isolamento geotecnico sismico e tecniche di protezione attiva e passiva da vibrazioni antropiche; tecniche di mitigazione del rischio di liquefazione; sistemi innovativi biologici e fisico-chimici per il consolidamento dei terreni.
- Stabilità dei pendii: comportamento dei pendii con coltri piroclastiche non sature e in formazioni argillose complesse; frane in roccia e colate rapide; valutazione della suscettibilità, pericolosità e rischio da frana in area vasta e su manufatti e relativa cartografia tematica; applicazioni di tecniche di monitoraggio da remoto alla stabilità del territorio.
- Ammassi rocciosi: caratterizzazione geometrica e meccanica dei sistemi di discontinuità e dei meccanismi di collasso; tecniche di rilevamento da remoto, fotogrammetria e modelli 3D; karst-collapse sinkholes e sinkholes antropogenici.
- Idrogeologia: caratterizzazione di acquiferi in diversi contesti geologici; valutazione delle risorse idriche sotterranee, anche nel contesto dei cambiamenti climatici; chimismo delle falde e isotopi; acque minerali; geotermia; protezione delle falde dalla contaminazione a livello territoriale (valutazione della vulnerabilità e del rischio di inquinamento) e puntuale (aree di salvaguardia dei pozzi).
Requisiti
– Laurea Magistrale, o titolo ad essa equiparato
– Conoscenza della lingua inglese (almeno B1)
Modalità di ammissione
Titoli e prova orale
Organizzazione del corso di Dottorato
II Anno
Sarà effettuato un approfondimento dello stato dell’arte della materia oggetto dell’applicazione scientifica assegnata e lo sviluppo delle metodologie necessarie a realizzare il lavoro di tesi. Sintesi ragionate dello stato dell’arte in relazione al tema della ricerca e primi risultati relativi al suddetto sviluppo di metodologie potranno essere portati alla conoscenza della comunità scientifica nazionale ed internazionale.
I 60 crediti formativi previsti per il secondo anno sono ripartiti in: 40 crediti per il lavoro di tesi; 20 crediti per seminari e partecipazione convegni.
Oltre alla verifica di fine anno, sul lavoro svolto, è prevista un’ulteriore verifica in itinere a metà anno.
III Anno
Nel terzo anno verranno approfonditi in via definitiva gli aspetti connessi alle tematiche individuate per lo svolgimento della tesi di dottorato e si metteranno a punto i risultati definitivi e le conclusioni del lavoro di ricerca effettuato. I principali risultati della ricerca svolta dovranno essere presentati ad una rivista internazionale top di settore (10 percentile) in tempo utile per poter portare le revisioni ottenute alla valutazione finale del collegio dei docenti che si terrà, al solito, a fine anno. Anche nel corso del terzo è prevista una verifica intermedia dopo circa 6 mesi per valutare lo stato di avanzamento della ricerca.
Ogni allievo dovrà passare un periodo di almeno 3 mesi all’estero che serviranno ad arricchire la sua ricerca con una cooperazione internazionale.
Questionario relativo alla soddisfazione dei dottorandi
Al fine di migliorare ogni anno la qualità del percorso dottorale offerto, il collegio dei docenti, in attesa del questionario di autovalutazione appena messo a punto a livello di Ateneo, ha costruito un proprio questionario di autovalutazione e lo ha sottoposto a tutti i dottorandi in corso nell’estate del 2023 (XXXVI-XXXVIII ciclo). Il questionario ha consentito di individuare le maggiori criticità del Corso, dal punto di vista dei suoi studenti e di provvedere ad una sua coerente riorganizzazione.
In particolare, è stata arricchita la didattica, provvedendo a tenere sempre aggiornato il sito web del Corso, nel quale si possono scaricare locandina e calendario di dettaglio di tutti gli insegnamenti offerti. Inoltre, si stanno organizzando delle attività di Team Building, coerentemente con i suggerimenti dei dottorandi inseriti nella parte del questionario di libera compilazione.