Development of a Highly Transferable Urban Winter Road Surface Classification Model: A Deep Learning Approach
Notice bibliographique
Résumé
Road surface condition (RSC) is an important performance indicator for winter road maintenance personnel to maintain safe driving conditions. This becomes more apparent in inclement weather events where timely clearing of snow is highly prioritized. Considering the vast road networks that need to be covered, many transportation agencies have been using camera images to view real-time RSC directly; however, monitoring conditions via these cameras is still being done manually, thereby hindering its full utilization for optimizing maintenance services. Many studies have attempted to develop a deep-learning-based approach known as convolution neural network (CNN) to automate the process of RSC image classification. When implemented, RSC can be extracted from road images without human involvement. However, efforts made thus far have been focused on rural highways, with performance in the urban context being the least explored. Furthermore, CNN models developed in previous studies have been trained either from scratch or via transfer learning, but only a few studies have investigated transfer learning using a pre-trained RSC model. To address these gaps, an urban RSC model was developed in this study via transfer learning using a pre-trained RSC CNN model. The image dataset used contains 3914 urban images collected in a residential area south of Edmonton, Alberta. With these images, the pre-trained RSC model was fine-tuned via transfer learning and underwent hyperparameter optimization to boost performance further, yielding a high classification accuracy of 98.21% and an F1-score of 98.4%, which surpassed the accuracy of the model trained from scratch.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».