I n d on e s ian   Jou r n al   o f   E lec t r ica l   E n gin e e r in g  a n d   Com p u t e r   S c ience   Vo l .   3 6 ,   N o .   2 ,  N o v e m b e r   20 24 ,   pp.   1 163 ~ 1 171   I S S N:  2 502 - 4 7 52 ,   DO I :  10 . 11591/i j e e cs .v 3 6 . i 2 . pp 1 163 - 1 171             1163     Jou r n al  h o m e page :  ht tp: // ij e e cs . iaes c or e . c om   P av e m e n t   h e al t h  4.0:  a n ov e l  A I - e n ab le d  P av e m e n t V is io n   ap p r oac h  f or  p av e m e n t  h e al t h   m o n itor in g an d  c la ssi f ic at io n       Jayk u m a r   S on i 1 ,  Ra j e s h   Gu j ar 1 ,   M oh am m e d   S h ak il   M al e k 2   1 D e pa r tm e nt   of   C iv il  E ngi n e e r in g, P a ndi t  D e e nda y a l  E n e r g y  U ni ve r s it y ,  G a ndhi na ga r , I ndi a   2 F . D . ( M ubi n)  I ns ti tu t e   of   E ngi n e e r in g a nd  T e c hn o l o g y ,  G uj a r a t  T e c hn o l o gi c a l  U ni v e r s it y , G u ja r a t,  I ndi a       Ar t ic l e   I n f o     AB S T RA CT   A r ti c le  h is tor y :   R e c e i ve d  M a r   13 ,   202 4   R e vi s e d  J u n   6 ,  202 4   A c c e pt e d  J u l   14 ,   202 4       T o   d e t e r m i n e   t h e   e x t e n t   o f  p av emen t   d a m ag e   a n d   fo rm s   o f  p av emen t   d i s t re s s ,   ro a d   p av eme n t   co n d i t i o n s   mu s t   b e   p reci s el y   a s s e s s e d .   A s   a  r e s u l t ,   mo n i t o ri n g   s y s t em s   are   r eg ard ed   as   an   i m p o rt an t   s t ag e  i n   t h e   m a i n t en an ce   p ro ce d u r e .   I n   r ecen t   t i me s ,   n u me r o u s   i n v e s t i g at i o n s   h av e   b een   c arr i e d   o u t   t o   t rac k   t h e   co n d i t i o n   o f  p av emen t   an d   m o n i t o r   ro a d   s u rfa ce s .   I n   t h e   u n d e rt ak en   s t u d y ,   w e  h av e  p ro p o s ed   a  n o v el   art i fi ci al   i n t e l l i g e n t   ( AI )   an d   c o m p u t e r   v i s i o n - e n ab l ed   Pav emen t Care v i s i o n   4 . 0   a p p ro ac h   t o   d e t ec t   an d   cl as s i f y   p av eme n t   h e a l t h   co n d i t i o n s   i . e . ,   d e f ec t s .   I n   t h i s   s t u d y ,   a   c u s t o m i z ed   p av eme n t - 2 0 0 0   d at as e t   h as   b ee n   d e s i g n ed   w h i c h   c o n t ai n s   mo r e   t h a n   2 , 000  i m ag e s   o f   a  v ari e t y   o f  p av emen t   d e f ec t s .   I n   t h e   i n i t i al   p h as e,   w e  p re - p ro ce s s e d   a n d   en h a n ce d   p av eme n t   i m a g e s   u s i n g   t h e   cu s t o mi zed   ad j u s t ab l e   l i n e ar   c o n t ras t   e n h a n ceme n t   me t h o d o l o g y .   T h e   e n h an ce d   p av eme n t   i m a g e  s am p l e s   w e r e   f ed   t o   t h e   p ro p o s ed   c u s t o m i z ed   Y O L O V 8   e n ab l ed   Pav emen t H e al t h   4 . 0   f ramew o r k   f o r  p av eme n t   co n d i t i o n   d e t ec t i o n   o f   a   v ari e t y   o f   p av eme n t   d e f ec t s   s u ch   as   l o n g i t u d i n a l   c ra ck s ,   al l i g at o r  c ra ck s ,   t ran s v e rs e  c ra c k s ,   an d   p o t h o l e s .   T h e   p ro p o s e d   c u s t o m i z e d   Y O L O V 8   e n ab l ed   Pav emen t H e al t h   4 . 0   f ramew o r k   h as   ach i ev ed   an   a cc u ra cy   o f  9 9 . 2 0   p e rce n t ;  a n   r ece i v e r  o p e rat i n g   ch ara c t e ri s t i c   ( RO C )   v al u e  o f   0 . 9 8   an d   o u t p e rfo r me d   e x i s t i n g   A I - b as e d   s t at e - of - t h e - art   me t h o d o l o g i e s   s u c h   as   p o s e   N E T ,   Y O L O v 7 ,   Y O L O v 5 ,   l o n g   s h o rt - t e r m  mem o r y   n e t w o rk   (L ST M),   Mas k     re g i o n - b as e d   c o n v o l u t i o n al   n e u ra l   n e t w o r k   ( R - CN N ) ,   a n d   d eci s i o n   t ree .   K e y w o r d s :   AI - ba s e d  c l a s s i f i c a t i o n   C r a c k  de t e c t i o n   De f e c t   de t e c t i o n   P a v e m e n t   h e a l t h   m o ni t o r i n g   R o a d  m o ni t o r i n g   Th i s   i s   a n   o p en   a c ces s   a r t i c l e  u n d e r   t h e  CC  B Y - SA   l i cen s e.     C or r e s pon din g  A u th or :   R a j e s h   Gu j a r   De pa r t m e n t   o f   C i vil   E n g i ne e r i ng ,   P a n d i t   De e n d a ya l   E n e r g y   U ni ve r s i t y     R a i s a n   382  426,   Ga n dhi na g a r ,   I n d i a   E m a i l :  r a j e s h . gu j a r @s o t. pdpu. a c . i n       1.   I NT RODU C T I ON   H i g h wa y s   h a v e   u n de r go n e   s i g ni f i c a n t   e x pa n s i o n   o v e r   t h e   c o u r s e   o f   m o r e   t h a n   a   c e n t ur y ,   b e c o m i ng   pr o m i ne n t   w o r l dw i de   t r a n s po r t a t i o n   r o u t e s   [ 1 ] .   G i v e n   t h e   r a p i d  po pu l a t i o n   e x pa n s i o n   a n d  e c o n o m i c   de v e l o p m e n t ,   m a i n t e n a n c e   i s s ue s   a r e   o f   ut m o s t   i m po r t a n c e ,   a s   t h e y   c o n t r i b ut e   to   a   r i s e   i n  t h e   n u m be r   o f   v e hi c l e s   a n d  t r a f f i c   a c c i de n t s   [ 2] .   P a v e m e n t   m a i n t e n a nc e   r e f e r s   to  t h e   e f f o r t s   m a de   to  pr e s e r v e   o r   pr o l o n g  t h e   li f e s pa n   o f   pa v e m e n t   un t i l   s i g nif i c a n t   r e s tor a t i o n   o r   tot a l   r e c o n s t r uc t i o n   i s   c a r r i e d  o ut  [ 3 ] .   A n   i ni t i a l   a s s e s s m e n t   o f   t h e   pa v e m e n t   c o n d i t i o n   i s   c r uc i a l   i n   t h e   p l a nni ng  o f   pa v e m e n t   m a i n t e n a n c e   [ 4] .   As s e s s i n g  t h e   s t a t e   o f   t h e   r o a d  pa v e m e n t   a n d  f i gur i ng  o u t  h o w   we l l   i t   pe r f o r m s   i n   t e r m s   o f   o f f e r i ng  r o a d   us e r s   a   s a f e   a n d   c om f or ta b l e   e x p e r i e n c e   b e gi n s   wi t h   p a v e m e n t  c on di ti o n   m o n i tor i n g   wh i c h   i s   a   p a r t  of   p a v e m e n t  m a i n ten a n c e   [ 5 ] .   P r e v e n t i v e   m a i n t e n a n c e   i s   a   us e f u l   t e c hni que   t o  e x t e n d  t h e   f u n c t i o n a l   li f e   o f   a   pa v e m e n t   [ 6 ] .   M o ni t o r i n g  a n d   de t e c t i n g  de f e c t s   i n  pa v e m e n t   s ur f a c e s   a r e   c r uc i a l   m e a s ur e s   i n  m a i n t a i n i ng  t h e   r o a d  i nf r a s t r uc tur e   [ 7] .   C o n ve n t i o na l ly ,   m a n u a l   pa ve m e n t   m o ni t o r i n g  h a s   b e e n   c a r r i e d  o u t   by   t r a i n e d  pr o f e s s i o n a l s ,   w hich   i s   a n  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 6 ,   N o .   2 ,  N o v e m b e r   20 24 :   1 163 - 1171   1164   a ppr o a c h   t h a t  i s   s us c e pt i bl e   to   e r r o r s ,   h a z a r ds   a n d   i n e f f i c i e n c i e s   [ 8] ,   [ 9 ] .   Num e r o us   i nv e s t i ga t i o n s   ha v e   b e e n  c a r r i e d  o u t  to  t r a c k   t h e   c o n d i t i o n   o f   pa v e m e n t   a n d  m o ni t o r   r o a d  s ur f a c e s .   M a n ua l   de t e c t i o n ,   s e n s o r - b a s e d,   s m a r t ph o n e - b a s e d,   a n d  r e m o t e   s e ns i n g  t e c hn o l o g i e s   c a n   i de n t i f y   pa v e m e n t   di s t r e s s .   E a c h   a ppr o a c h   h a s   dr a wb a c k s ,   t h o ugh   [ 10 ] .   S m a r t ph o n e   a n d  s e n s o r - b a s e d  m e t h o do l o gi e s ,   a s   pr e vi o us ly   i nd i c a t e d,   h a v e   c o n s t r a i n t s   i n   pr e c i s e ly   i de n t i f yi ng  v a r i o us   t y pe s   o f   de f e c t s .   R e m o t e   s e n s i ng  t e c hn o l o g i e s ,   whil e   v e r y   a c c ur a t e ,   a r e   a c c o m pa ni e d  by   s e v e r a l   c o n s t r a i nt s ,   i n c l ud i ng  hi g h e r   c o s t s   f o r   da t a   c o l l e c t i o n   a n d  l e s s   a da pt a bi li t y   [ 11] .   T o  h e l p  c h o o s e   t h e   b e s t  m a i n t e n a nc e   pr o c e dur e s ,   a   v a r i e t y   o f   m o ni t o r i n g  s y s t e m s   ha v e   b e e n   e m p l o y e d  to  a s s e s s   b o t h   pa v e d  a n d  un pa v e d  r o a d   s ur f a c e s   a n d  i de n t i f y   t h e   k i n d  a n d  de gr e e   o f   p a v e m e n t   de gr a da t i o n   [ 5] .   De pe n d i ng  o n   t h e   t y pe   o f   e qu i p men t   a n d  m e a s ur i n g  t e c hni qu e   ut i li z e d,   t h e r e   a r e   t w o   wa y s   to   m o ni t o r   t h e   s t a t us   o f   t h e   pa v e m e n t :  i )   s t a t i c   mo ni t or i n g  a n d  ii )   d y na mi c   m o ni t o r i n g.   S t a t i c   mo ni t or i n g   r e qu i r e s   f i xe d  de t e c t i n g  e qu i p m e n t   [ 12] .   I n   dy n a mi c   m o ni t o r i n g,   e qu i p m e n t   c a n   b e   i ns t a l l e d  o n   o r   i n s i de   a   v e hi c l e   t o   ga t h e r   da t a   wh e n   t h e   v e hi c l e   i s   m o vin g  t h r o ugh   s e l e c t e d  r o a d  s e gm e n t s   i n   s pe c if i c   s p ot s   f o r   a   pr e de t e r m i ne d  a m o un t   o f   t i m e   [ 10] .   Dy n a mi c   m o ni t o r i n g  s h o ws   t h e   c o n d i t i o n   o f   t h e   pa ve m e n t   a t   s e v e r a l   r o a d  s i t e s .   T h e   a s p h a l t   pa v e m e n t   s ur f a c e   de t e r i o r a t e s   a n d  t h e   a s s e t   v a l ue   de c r e a s e s   a s   a   r e s u l t   o f   im pr o pe r   a n d  de l a y e d  m a i n t e n a n c e .   T h e r e f o r e ,   i t   i s   n e c e s s a r y  to  s c h e du l e   pr e c i s e   a n d  c o n s i s t e n t   pa v e m e n t   c o n d i t i o n  m o ni t o r i n g,   i n   pa r t   b a s e d  o n   pa v e m e n t   di s t r e s s   e v a l ua t i o ns ,   to   m a i n t a i n   t h e   qua li t y   o f   t h e   c ur r e n t   a s pha l t   pa v e m e n t   s ur f a c e .   S i n c e   t h e   m i dd l e   o f   t h e   20 th   c e n t ur y ,   pa v e m e n t   h e a l t h   m o ni t o r i n g  w hi c h   i s   c r uc i a l   t o  pa v e m e n t   m a n a ge m e n t   s y s t e m s   h a s   b e e n   a   f o c us   o f   t r a n s po r t a t i o n   r e s e a r c h   [ 13] .   T h e   m a j o r i t y   o f   p a v e m e n t   d i s t r e s s e s   m u s t   b e   r e pa i r e d  a s   s o o n   a s   p o s s i bl e   be c a us e   t h e y   u s ua ll y   s t a r t  o u t   a s   c r a c ks   i n   t h e   r o a d  s ur f a c e   a n d   c o ul d  e n da n ge r   t r a f f i c   s a f e t y .   R e pe t i t i v e   e nvi r o nmen t a l   o r   h u m a n   i nf l ue n c e s   w il l   c a us e   f a u l t s   i n  t hi s   da m a ge d   pa v e m e n t   to  w o r s e n   i f   i t   i s   n o t  c o r r e c t e d   i n   a   t i m e ly   w a y   [ 14] .   T h e   m o s t   c r uc i a l   e l e m e n t s   to  t a ke   i n t o  a c c o un t  wh e n   a s s e s s i ng  t h e   c o n d i t i o n   o f   a s pha l t   pa v e men t s   a r e   t h e   ki n d,   s e ve r i t y ,   a n d  de gr e e   o f   c r a c ks   i n   t h e   pa v e m e n t   s ur f a c e   [ 15] ,   [ 16] .   F i gur e   1  r e pr e s e n t s   a   c l a s s i f i c a t i o n   o f   v a r i e t y   o f   c r a c k s   s uc h   a s   p i p e   c r a c k,   b r i dge   c r a c k,   pa v e m e n t   c r a c k,   r o a d  c r a c k,   a n d  t un ne l   c r a c k.   R a ny a l   e t  al .   [ 17]   h a v e   de v e l o pe d  a n   a tt e n t i o n - b a s e d  a ppr o a c h   to  m o ni t o r   pa v e m e n t   h e a l t h ,   de t e c t  c r a c ks ,   a n d  m e a s ur e   t h e m .   Ho we v e r ,   t h e y   d i d  n o t  e x p l o r e   a ny   c o n c e pt s   r e l a t e d  to   a r t i f i c i a l   i n t e l li ge n t   ( A I ) - e n a bl e d  pa v e m e n t   m o ni t o r i n g,   c r a c k  de t e c t i o n ,   a n d  c l a s s if i c a t i o n .   A   m a c hi ne   l e a r ni ng - b a s e d  a ppr o a c h   f o r   t h e   de v e l o p m e n t   o f   d i s t r e s s   a n d  s us t a i n a bil i t y   m o ni t o r i n g  h a s   b e e n   pr o p o s e d  by   J u n g  e t  al.   [ 18] .   H o we v e r ,   t h e y   d i d  n o t   di s c u s s   a ny t hi ng  r e l a t e d  to  pa v e m e n t   h e a l t h   m o ni t o r i n g  ba s e d  o n   t h e   c l a s s if i c a t i o n .   R a ni e r i   e t  al.   [ 19]   h a v e   pr o po s e d  a n   A I - b a s e d  a ppr o a c h   f o r   t h e   r o a d  s ur f a c e   m o ni t o r i n g.   Ho we v e r ,   t h e y   d i d  n o t  di s c us s   a n y   i de a s   r e l a t e d  to  A I - e n a bl e d  pa v e m e n t   m o ni t o r i n g,   c r a c k  de t e c t i o n   a n d  c l a s s if i c a t i o n .   M i s h r a   e t  al.   [ 20]   h a ve   pr o p o s e d  a n   i n t e r n e t   o f   t hi n g s   ( I oT ) - b a s e d  a ppr oa c h   f o r   s t r uc t u r a l   r o a d  m o ni t o r i n g.   Ho we v e r ,   t h e y   d i d  n o t  e x p l o r e   a ny   c o n c e pt s   r e l a t e d  to   A I - b a s e d  pa v e m e n t   m o ni t o r i n g  a n d  c l a s s i f i c a t i o n .   O b a i da t   e t  al.   [ 21 ]   pr o p o s e d  a   ge o g r a phi c   i nf o r m a t i o n   s y s t e m   ( GI S )   b a s e d  a ppr o a c h   to  m a p  r o a d   c o n d i t i o ns .   Ho we v e r ,   t h e y   d i d   n ot  p r op o s e   a ny   i de a s   r e l a ted   to  pa v e m e n t  h e a l t h   m o ni tor i n g ,   c r a c k  de tec t i o n   a n d  m e a s u r e m e n t.   X u   e t   a l .   [ 22 ]   h a v e   d i s c us s e d  va r i o us   m e t h o ds   r e l a t e d  to   dy n a mi c   pa v e m e n t   h e a l t h   a n d  s e r vi c e   qua li t y .   Ho we v e r ,   th e y   d i d   n o t   p r o p o s e   or   di s c u s s   a ny   i de a s   r e l a t e d  to   pa v e m e n t   h e a l t h   m o ni t o r i n g,   c r a c k  de t e c t i o n   a n d  c l a s s i f i c a t i o n .   K a r ga h - Os t a d i   e t  al.   [ 23]   h a v e   pr o po s e d  a n   I o T - b a s e d  a ppr o a c h   t o   m o ni t o r   pa v e m e n t   c o n d i t i o ns   us i n g  t h e   c o n c e p t   o f   c o n n e c t e d  v e hi c l e s .   T h e y   d i d  n ot   di s c us s   a ny   i de a s   r e l a t e d  to  A I - e n a bl e d  pa v e m e n t   m o ni t o r i n g,   c r a c k  de t e c t i o n   a n d  c l a s s if i c a t i o n .   S a f a e i   e t  al.   [ 24]   h a v e   pr o p o s e d  a   pi x e l - ba s e d  a ppr o a c h   f o r   p a v e m e n t   c r a c k  de t e c t i o n .   Ho we v e r ,   t h e y   h a v e   n o t  di s c u s s e d  a n y   i de a s   r e l a t e d  to  A I - b a s e d  pa v e m e n t   c r a c k  de t e c t i o n  a n d  c l a s s i f i c a t i o n .   B a o   e t   al .   [ 25]   h a v e   pr o p o s e d  a   c o m put e r   v i s i o n   a n d  A I - b a s e d  a ppr o a c h   to  pe r f o r m   s t r uc t ur a l   m o ni t o r i n g  o f   r o a ds .   Ho we v e r ,   t h e y   d i d  n o t   di s c us s   a ny   i de a s   r e l a t e d  to  pa v e m e n t   c r a c k  c l a s s if i c a t i o n   a n d  de t e c t i o n .   T h e y   d i d  n o t   pr o p o s e   a   c o m p l e t e   f r a m e wo r k  to   m o ni t o r   pa v e m e n t   h e a l t h   a n d   c l a s s if y   a   v a r i e t y   o f   c r a c ks   s uc h   a s   a l li ga t o r   c r a c ks ,   l o n g i t ud i na l ,   t r a n s v e r s e   c r a c ks ,   a n d  po t h o l e s .   Ky pr i s   a n d   M a r kh a m   [ 26]   h a v e   pr o p o s e d  a   m a g n e t i c   f i e ld - b a s e d  a ppr o a c h   t o  pe r f o r m   s t r uc t u r a l   m o ni t o r i n g  o f   pa v e m e n t s .   Ho we v e r ,   t h e y   d i d  n o t   di s c us s   a ny   i de a s   r e l a t e d  to   A I - e n a bl e d  pa ve m e n t   m o ni t o r i ng,   c r a c k   de t e c t i o n   a n d  c l a s s i f i c a t i o n .   S pe n c e r   e t  al.   [ 2 7]   h a ve   pr o p o s e d  a n   a dv a n c e d  c o m put e r   vi s i o n - b a s e d   m e t h o do l o g y   to  pe r f o r m   i ns pe c t i o n   a n d  m o ni t o r i ng  o f   pa ve m e n t s .   H o we v e r ,   t h e   pr o p o s e d  m e t h o do l o gy   wa s   a   v e r y   ba s i c   c o m put e r   vi s i o n   a ppr o a c h   whi c h   d i d  not   di s c u s s   a ny   i de a s   r e l a t e d  to  A I - e n a bl e d  pa v e m e n t   h e a l t h  m o ni t o r i n g,   c r a c k  de t e c t i o n   a n d  c l a s s if i c a t i o n .   M o n da l   a n d  J a h a n s ha hi   [ 28]   h a v e   pr o po s e d  a   vi s i o n - b a s e d   a ppr o a c h   f o r   r o a d  s t r uc t ur e   m o ni t o r i n g  a n d  c o n d i t i o n   a s s e s s m e n t .   H o we v e r ,   t h e y   d i d  n o t   di s c u s s   a ny t hi ng   r e l a t e d  to   pa v e m e n t   h e a l t h   m o ni t o r i n g,   c r a c k  de t e c t i o n   a n d  c l a s s if i c a t i o n .   I n   o n e   o f   t h e   r e s e a r c h e s   c o n duc t e d   by   [ 29]   m e n t i o n e d  t h e   c r o s s - v a li da t i o n   o f   m a c hi n e   l e a r ni ng  a l go r i t hm s   w i t h   c o ns i d e r a t i o n   o f   f e a t ur e   r a n k i ng   t e c h ni que s .   W a n g  e t  al.   [ 30]   di s c u s s e d  a   YO L Ov 8 - b a s e d  a ppr o a c h   f o r   pa v e m e n t   h e a l t h   m o ni t o r i n g  a n d   c o n d i t i o n   a s s e s s m e n t   dur i n g  t h e   tr a n s po r t  r e s e a r c h  b o a r d  m e e t i n g.   Ho we v e r ,   t h e y   d i d  n o t   p r o p o s e   a   c o m p l e t e   f r a m e wo r k  to   m o ni t o r   pa v e m e n t   h e a l t h   a n d  c l a s s i f y   a   v a r i e t y   o f   c r a c ks   s u c h   a s   l o n g i t ud i n a l   c r a c k s ,   t r a ns v e r s e   c r a c ks ,   a l li ga t or   c r a c ks   a n d  pot h o l e s .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52         P av e me nt  he alt h  4. 0:   a  nov e l  A I - e nabled  P av e me ntV is ion  appr oac h  …  ( J ay k umar   Soni )   1165   I n   r e c e n t   t i m e s ,   f e l l o w  r e s e a r c h e r s   ha v e   m a de   a   f e w  a tt e m pt s   to  de s i g n   a   c o m p l e t e   A I   a n d  c o m put e r   vi s i o n - b a s e d  f r a m e wo r k   to  d e t e c t  a n d  c l a s s if y   a   va r i e t y   o f   pa v e m e n t   de f e c t s .   S t i ll ,   de s i g ni ng  a   c o m p l e t e   A I   a n d  c o m put e r   vi s i o n - e n a bl e d  f r a m e wo r k  h a s   r e m a i ne d  a n   o pe n   r e s e a r c h   pr o bl e m .   T hi s   s t udy   o f f e r s   s i g nif i c a n t   c o n t r i b ut i o n s   to  t h e   f i e l d  o f   pa ve m e n t   h e a l t h   m o ni t o r i n g  a n d  c l a s s if i c a t i o n ,   l a y i ng  t h e   gr oun dwo r k   f o r   f ur t h e r   a dva n c e m e n t s   i n   i nf r a s t r uc t u r e   m a i n t e na n c e .   I n   t h e   pr o p o s e d  s t udy ,   we   h a ve   pr o p o s e d  a   n o v e l   A I   a n d  c o m put e r   vi s i o n - e na bl e d  P a ve m e n t He a l t h   4. 0  a ppr o a c h   to   de t e c t  a n d  c l a s s if y   p a v e m e n t   de f e c t s   whi c h  s ur pa s s e s   e xi s t i ng  m e t h o do l o g i e s   i n   a c c ur a c y   a n d  e f f i c i e nc y .   T h e   ke y   c o n t r i b ut i o n s   o f   t hi s   wo r k  i n c l ude   t h e   c r e a t i o n   o f   a   c us to m i z e d  da t a s e t ,   P a v e m e n t 2000,   c o m pr i s i ng  o v e r   2, 000   i m a ge s   o f   va r i o us   pa v e m e n t   h e a l t h  c o n d i t i o n s   i . e . ,   l o n g i t ud i na l   c r a c k s ,   tr a n s v e r s e   c r a c ks ,   a l l i ga t o r   c r a c ks   a n d  p ot h o l e s ;   a n d  t h e   de v e l o p m e n t   o f   a   c us t o m i z e d  a d j us t a bl e   li ne a r   c o n t r a s t  e nh a n c e men t   m e t h o do l o g y   to   pr e - pr o c e s s   a n d  e nh a nc e   p a v e m e n t   im a ge s .   F ur t h e r m o r e ,   t h e   pr o p o s e d  YO L Ov 8 - e n a bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k  de m o n s t r a t e s   r e m a r ka bl e   pe r f o r m a n c e   i n  de t e c t i n g  a n d  c l a s s i f yi ng  pa v e m e n t   de f e c t s ,   a c hi e vi ng  a n   a c c ur a c y   o f   99. 20  pe r c e n t   a n d  a   r e c e i ve r   o pe r a t i n g  c h a r a c t e r i s t i c   ( R OC )   v a l ue   o f   0. 98.   T h e   s ubs e que n t   s e c t i o ns   o f   t hi s   pa p e r   w i ll   de l ve   i n t o   t h e   n e c e s s i t y   o f   t h e   pr o p o s e d  P a v e m e n t He a l t h   4 . 0  f r a m e wo r k,   i t s   a r c hi t e c t ur e   a n d  m e t h o do l o g y ,   t h e   r e s u l t s   o b t a i n e d,   a n d  c o n c l ud in g  r e m a r ks ,   pr o vi d i ng  a   c o m pr e h e n s i ve   o ve r vi e w  o f   o ur   r e s e a r c h   f i nd i n g s   a n d  t h e i r   r e l e v a nc e   i n   a d v a n c i ng  pa v e m e n t   h e a l t h   m o ni t o r i n g  pr a c t i c e s .           F i gur e   1 .  C l a s s if i c a t i o n   o f   c r a c k  c o n d i t i o ns       2.   T HE   P ROP OS E D  M E T HO D :   P AV E M E NT HE AL T H  4. 0  F RA M E WOR K   T h e   c o n t r i b ut i o n s   t h a t   t hi s   s t udy   m a ke s   a r e :  c r e a t i o n   o f   a   c us t o m i z e d  da t a s e t   t e r m e d   ” P a v e m e n t 2000”   [ 1] ,   whi c h   c o n t a i n s   m o r e   t h a n   2 , 000  i m a ge s   o f   a   v a r i e t y   o f   pa v e m e n t   h e a l t h   c o n d i t i o n s   ( de f e c t s )   s uc h   a s   l o n g i t ud i n a l   c r a c k s ,   t r a n s ve r s e   c r a c ks ,   a l li ga t o r   c r a c ks   a n d  po t h o l e s ,   d e s i g n   o f   a   c us to m i z e d   a d j u s t a bl e   l i ne a r   c o n t r a s t  pa v e m e n t   e n h a nc e m e n t   m e t h o do l o g y   [ 2] ,  de s i g n   a n d  de ve l o p m e n t   o f   t h e   pr o p o s e d   YO L O v 8 - e n a bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k  f o r   de t e c t i o n   a n d  c l a s s if i c a t i o n   o f   a   v a r i e t y   o f   pa v e m e n t   de f e c t   c o n d i t i o n s   s uc h   a s   l o n g i t ud i na l   c r a c ks ,   t r a n s ve r s e   c r a c ks ,   a l li ga t o r   c r a c ks   a n d  pot h o l e s   [ 3] ,  t e s t i n g  o f   a   pr o p o s e d   YO L Ov 8 - e n a bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k  a s   s h o wn   i n   F i gur e   2   [ 4 ] ;   f o r   de t e c t i o n   a n d   c l a s s if i c a t i o n   o f   a   v a r i e t y   o f   pa v e m e n t   de f e c t   c o n d i t i o n s   s uc h   a s   l o n g i t ud i na l   c r a c k s ,   t r a n s v e r s e   c r a c ks ,   a l li ga t o r   c r a c ks   a n d  pot h o l e s .           F i gur e   2 .  T h e   a r c hi t e c t ur e   de s i g n   o f   t h e   pr o p o s e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 6 ,   N o .   2 ,  N o v e m b e r   20 24 :   1 163 - 1171   1166   3.   M E T HO D   T h e   r e s e a r c h   wa s   c o n duc t e d  i n   a   s e que n t i a l   m a nn e r   a s   s h o wn   i n   F i gur e   3 ,   f o l l o w i ng  a   s e r i e s   o f   s t a ge s ;   i )   d a t a   c o l l e c t i o n ,   i i )   da t a   p r e - pr o c e s s i ng,   i ii )   de s i g n   of   c us to m i z e d  pa v e m e n t   e n ha n c e m e n t   f r a m e wo r k,   a n d  v )   t e s t i n g  o f   pr o p o s e d  YO L Ov 8  m o de l .           F i gur e   3 .  S t a ge s   f o r   a d o p t e d  r e s e a r c h   m e t h o do l o g y       3. 1.     T h e   ar c h it e c t u r e   d e s ign   of   a  p r op os e d   P ave m e n t Heal t h   4. 0  f r a m e wo r k   Da t a   c o l l e c t i o n :  i n   t h e   u n de r t a ke n   s t ud y ,   we   h a ve   pr o p o s e d  a   n o v e l   A I   a n d  c o m put e r   vi s i o n - e na bl e d   P a v e m e n t C a r e vi s i o n   4. 0   a ppr o a c h   to   de t e c t  a n d  c l a s s if y   pa v e m e n t   h e a l t h   c o n d i t i o ns   a n d  c r a c ks .   I n   thi s   s t ud y ,   a   c us t o m i z e d  pa v e m e n t - 2000  da t a s e t  h a s   b e e n   d e s i g n e d  w hi c h   c o n t a i ns   m o r e   t h a n   2 , 000  im a ge s   o f   a   v a r i e t y   o f   pa v e m e n t   h e a l t h   c o n d i t i o n s   s uc h   a s   a l li ga t o r   c r a c ks ,   l o n g i t ud i na l   c r a c k s ,   t r a n s v e r s e   c r a c ks   a n d  pot h o l e s .   T h e   da t a s e t  c o n t a i n s   511  s a m p l e s   f o r   a l li ga t o r   c r a c ks ,   510   s a m p l e s   f o r   l o n g i t ud i na l   c r a c k s ,   512   s a m p l e s   f o r   t r a n s v e r s e   c r a c ks   a n d  520  s a m p l e s   f o r   p ot h o l e s   de f e c t s .   T a bl e   1  de s c r i be s   S UT - C r a c k  a n d  P a v e m e nt He a l t h - 2 , 000  pa v e m e n t   s a m p l e s .       T a bl e   1.   P a v e m e n t   d a t a s e t  ( S U T - C r a c k  a n d  P a v e men t He a l t h - 2000)   P a ve m e nt   de f e c t  c la s s i f ic a ti o n   N o .  of   s a mpl e s   A ll ig a to r   c r a c ks   511   L o ng it udi na l  c r a c ks   510   T r a ns ve r s e   c r a c ks   512   P o th o l e s   520   T ot a l   2 , 053       3. 2 .    A  c u s t om iz e d   l in e a r   c on t r a s t   e n h an c e m e n t   m e t h od ol ogy   I n   t h e   i ni t i a l   pr o c e s s ,   t h e   pa v e m e n t   de f e c t   s a m p les   a r e   c o n v e r t e d  i n to   gr e y - s c a l e   im a ge s   f o r   pr e - pr o c e s s i n g  a n d  im a ge   e nh a n c e m e n t   pr o c e s s .   F i g ur e   2  r e pr e s e n t s   t h e   a r c hi t e c t ur e   de s i g n   o f   t h e   pr o p o s e d   P a v e m e n t He a l t h   4. 0  F r a m e wo r k.   A s   s h o wn   i n   F igur e   2,   t h e   S UT - C r a c k   a n d  P a v e m e n t He a l t h - 2000   s a m p l e s   a r e   gi v e n   a s   i n put   to  t h e   c us to m i z e d  l i ne a r   c o n t r a s t   e n h a n c e m e n t   m e t h o do l o gy .   Al go r i t hm   1  r e pr e s e n t s   a   c us t o m i z e d  a d j u s t a bl e   l i ne a r   c o n tr a s t   pa v e m e n t   e nh a n c e m e n t   m e t h o do l o g y .     3. 3 .    A  c u s t om iz e d   YOL Ov8  e n ab l e d   P ave m e n t Heal t h   4. 0  f r am e wo r k   De e p  l e a r ni ng  m o de l s   pe r f o r m   e x c e pt i o n a ll y   we ll   i n  a   v a r i e t y   o f   t a s ks ,   b ut   t h e y   a r e   s o m e t i m e s   vi e we d  a s   “ bl a c k - b o x ”   m o de l s   s i nc e   i t   i s   d i f f i c u lt   to   un de r s t a n d  h o w  t h e y   m a k e   de c i s i o ns   a n d  r e a s o n .   F o r   c r i t i c a l   a pp l i c a t i o n s   s uc h   a s   pa v e m e n t   de t e c t i o n,   f i na n c i a l   pr e d i c t i o n ,   a ut o n o m o us   dr i vi ng,   a n d   m e d i c a l   d i a g n o s t i c s ,   a n   un de r s t a n d i n g  o f   t h e   i n t e r pr e t a bi li t y   o f   de e p  l e a r ni ng  m o de l s   i s   e s s e n t i a l .   I nv e s t i ga t i ng  de e p   l e a r ni ng  m o de l s ’   i n t e r pr e t a bi li t y   i n - de pt h   i s   c r uc i a l   f o r   ga i n i ng  a   s e ns e   o f   i n t u i t i o n   a b o u t   t h e i r   pe r f o r m a n c e .   T h e   c us t o m i z e d  YO L O v 8  P a v e m e n t   m o de l   i s   c h o s e n   a s   t h e   m o de l s   f o r   v e r i f i c a t i o n   i n   t h e   un de r t a ke n   s t ud y .   M o s a i c   a ug m e n t a t i o n   i s   o n e   o f   t h e   n o v e l   t r a i ni ng  a ppr o a c h e s   us e d  by   YO L O v 8  t o   i m pr o v e   m o de l   pe r f o r m a n c e .   T o   e n c o ur a ge   t h e   m o de l   t o   l e a r n   i t e m   c o n t e x t s   i n   va r i o us   s e t t i n gs   a n d  a ga i ns t   v a r i e d  ba c kdr o ps ,   YO L O v 8  bl e n ds   f o ur   pa v e m e n t   s a m p l e s   dur i ng  t h e   t r a i ni ng  p h a s e .   Ho we v e r ,   to   a v o i d  a ny   pot e n t i a l   pe r f o r m a n c e   l o s s ,   t hi s   a ug m e n t a t i o n   i s   t ur n e d  o f f   f o r   t h e   l a s t   t e n   t r a i ni ng  e po c h s .   A   de e p  ne ur a l   n e t wo r k   i s   t h e   f o un d a t i o n   o f   t h e   YO L O v 8  a r c hi t e c t ur e .   T h e   i nput   pa v e m e n t   i m a ge   i s   d i vi de d  i n t o   a   gr i d,   a n d  f o r   e a c h  gr i d  c e l l ’ s   i t e m s ,   b o un d i n g  b o xe s   a n d  c l a s s   pr o b a bil i t i e s   a r e   pr e di c t e d.   T y p i c a ll y ,   t h e   n e t wo r k   de s i g n   c o n s i s t s   o f   de t e c t i o n ,   d o wn   s a m p l i ng,   a n d  c o n v o l ut i o n a l   l a y e r s .   A   b a c k b o ne   n e t wo r k   i s   ut i li s e d  by   YO L O v 8  t o   e x tr a c t   hi e r a r c hi c a l   i nf o r m a t i o n   f r o m   t h e   S UT - C r a c k  a n d  P a v e m e n t He a l t h - 2000  im a ge   s a m p l e s .   B a c k b o n e   ne t w o r ks   w i t h   a   goo d   b a l a n c e   be t we e n   s pe e d  a n d  a c c ur a c y ,   s uc h   a s   C S P Da r kn e t 53,   a r e   f r e que n t l y   ut i li s e d.   De v e l o pe d   by   U l t r a l y t i c s ,   t h e   c r e a to r s   o f   YO L O v 5,   YO L O v 8   i s   a   c ut t i n g - e dge   c o m put e r   vi s i o n   m o de l .   T hi s   n e w  m o de l   o f f e r s   b u i l t - i n  f u nc t i o na l i t y   f o r   o bj e c t   r e c o gn i t i o n ,   c l a s s if i c a t i o n ,   a n d  s e g m e n t a t i o n   t a s ks .   I t   c a n   b e   a c c e s s e d   t h r o ugh   b ot h   a   c o m m a n d  l i ne   i n t e r f a c e   a n d  a   P y t ho n   pa c ka ge .   Us i n g  tr a n s f e r   l e a r ni ng,   we   t r a i n e d  a   YO L O v 8   m o de l   o n   t h e   S UT - C r a c k  a n d  P a v e m e n t He a l t h - 20 00  da t a s e t s .   F i r s t ,   we   i ni t i a li s e d  t h e   m o de l   w i t h   pr e - tr a i ne d  Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52         P av e me nt  he alt h  4. 0:   a  nov e l  A I - e nabled  P av e me ntV is ion  appr oac h  …  ( J ay k umar   Soni )   1167   we i g h t s   f r o m   t h e   S UT - C r a c k  da t a s e t ,   a n d  t h e n   we   r e f i ne d  i t   i n t o  a   c us to m i z e d  P a v e m e n t He a t h - 2000  da t a s e t .   T h e   m o de l   wa s   t r a i n e d  f o r   300  e p o c h s   w i t h   a n   i ni t i a l   l e a r ni ng  r a t e   o f   0. 01  us i n g  a   b a t c h   s i z e   o f   16.   U s i n g  t h e   GPU  p l a t f o r m ,   t h e   c us to m i z e d  YO L O v 8  P a ve m e n t   m o de l   h a s   b e e n   p ut   i n t o  pr a c t i c e ,   t r a i n e d,   a n d  v a li da t e d  o n   t h e   Goo gl e   C o l a b   p l a t f o r m .   As   s h o wn   i n  F i g ur e   2,   T h e   pa v e m e n t   i m a ge   s a m p l e s ,   c o l l e c t e d  f r o m   t h e   S UT C r a c k  a n d  t h e   c us t o m i z e d  P a ve m e n t He a l t h - 2 000  da t a s e t ,   wi l l   b e   i nput   i n t o   t h e   c us to m i z e d  Y OL O v 8 - e n a bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  F r a m e wo r k   a s   de ta i l e d  i n   Al go r i t hm   1.   T h e   e x t r a c t e d  e n h a n c e d  pa v e m e n t   s a m p l e s   w i ll   b e   s e n t   to  t h e   pr o p o s e d   c us to m i z e d  YO L Ov 8 - e n a bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0   F r a m e wo r k   f o r   pa v e m e n t   de t e c t i o n   a n d  c l a s s i f i c a t i o n .   I f   a   P a v e men t   de f e c t   i s   de t e c t e d,   i t   wi ll   be   s e n t   to   t h e   c o r r e s po n d i n g   c us t o m i z e d  YO L O v 8 - e n a bl e d  P a ve m e n t He a l t h  4. 0   f r a m e wo r k  to  c l a s s if y :  i )   a l li ga t o r   c r a c ks ,     ii )   l o n g i t ud i n a l   c r a c ks ,   i ii )   t r a n s v e r s e   c r a c ks ,   a nd  i v )   pot h o l e s .   Al go r i t hm   2  de s c r i be s   i n   de t a i l   a b o ut  t h e   c o m p l e t e   YO L O v 8  e na bl e d  pa v e m e n t   de f e c t   c l a s s if i c a t i o n   pr o c e s s .     3. 3 . 1.   Al gor it h m   1:   t h e   c u s t om iz e d   ad j u s t ab l e   l i n e ar   c on t r as t   e n h an c e m e n t   m e t h od ol ogy   S t e p   1:   i n   t h e   i ni t i a l   pr o c e s s ,   t h e   pa v e m e n t   s a m p l e s   a r e   c o n v e r t e d  i n t o  gr e y - s c a l e   i m a ge s   f o r   t h e   pr e - pr o c e s s i n g  a n d  im a ge   e nha n c e m e n t   pr o c e s s .   L e t  a   pa v e m e n t   s a m p l e   c a n   b e   r e pr e s e n t e d  by   P=   { P   ( a,   b )} .  W h e r e ,   a n   i n put   pa v e m e n t   i m a g e   wh e r e   p ( a ,b )  de n o t e s   t h e   l e v e l   o f   i n t e ns i t y   o f   pa ve m e n t s   a t  ( a ,  b ) .    T h e   n u m be r   o f   p i x e l s   pr e s e n t   i n   a   pa v e m e n t   s a m p l e   i s   N ,   a n d  t h e   gr e y   pa v e m e n t   s a m p l e   h a s   M  d i g i t i z e d   l e v e l s .   T h e   d i g i t i s e d  l e v e l s   c a n   b e   r e pr e s e n t e d  a s   { P 0 ,   P 1 ,  ...,   P N − 1 }   a n d  t h e r e f o r e ,   ∀ P   ( a ,  b )  ∈   { P 0 ,   P 1 ,  ...,   P N − 1 } .  T h e   f r e que n c y   o f   p m  i s   a c hi e ve d  by ,     ( ) = , = 0 , 1 , … , ( − 1 )   ( 1)     wh e r e   x m  i s   t h e   pa v e m e n t   tot a l   n o .   o f   p i x e l s ,   a n d  t h e   l e v e l   o f   i n t e ns i t y   o f   P m  i s   t h e   pa v e m e n t   i m a ge .   B a s e d  o n   t h e   f r e que n c i e s ,   t h e   r e l a t i v e   c u m u l a t i v e   f r e que nc y   c a n   b e   g i ve n   by   ( 2) .     ( ) = ∑ ( ) = 0 , = 0 , 1 , … , ( − 1 )   ( 2 )     T h e   e nh a n c e d  p a v e m e n t   i m a ge   c a n   be   r e p r e s e n t e d  by   P = { p ( a ,b ) }   a n d  Q= { q ( a ,b )}   t o   b e   t h e   pa v e m e n t   e nh a nc e d  i m a ge .   T h e   t r a n s f o r m a t i o n   f r o m   t h e   i nit i a l   pa ve m e n t   s a m p l e   f r o m   i n put   P   to  e n h a nc e d  pa v e m e n t   im a ge   Q  c a n   b e   s h o wn   a s ,     = ℎ ( ) = { ( ( , ) ) | ∀ ( , ) ∈ }   ( 3)     S t e p  2:  i ni t i a li z e   p a v e m e n t   n o de s   (2 N - 1 + 1)   o n   t h e   s pe c t r um   pa v e m e n t   e nh a n c e d  s a m p l e   i m a g e .   T h e s e   pa v e m e n t   n o de s   i ni t i a li z e   hi s t o gr a m   r e f e r e n c e   n o de s   P Q   = [ 0 , 1 , … , ]   t h a t   i s   p l a c e d  o n   t h e   pa v e m e n t   hi s t o gr a m   s pe c t r u m   o f   t h e   pa v e m e n t   e nh a n c e d  i m a ge   a s :     =   +  −  2 − 1 , = 0 , … , 2 − 1   ( 4)     S t e p   3:  T h e   e nh a nc e d  pa ve m e n t   s a m p l e   i m a ge   c a n   b e   g i ve n   by ,     =      ( ) ≥ 2 − 1 , = 0 , … , 2 − 1   ( 5)     Al go r i t hm   2 . T h e   c us t o m i z e d  YO L O v 8  e n a bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k   Step 1:  input: pavement  sample images of SUT - Crack and PavementHealth - 2000 dataset.    Step 2:  output: pavement  sample detection   (AlligatorCracks) or   Pavement sample detection (LongitudinalCracks) or   Pavement sample detection   (TransverseCracks) or   Pavement sample detection   (Pothole s)   Function  pavement classfication  (PavementImages[SUT - Crack, PavementHealth - 2 000])  {   Step 1. Capture the processed pavementimage samples   Step 2. Build customized YOLOv8  e nabled PavementHealth 4.0  m odel   Step 3. Initiate YOLOv8  e nabled PavementHealth 4.0  model training using pavement image  samples for  X =  Pavement [ Y  ]   Step 4. PavementDetection(X) =  input pre - processed and enhanced pavement  sample images   Compile YOLOv8  e nabled PavementHealth 4.0  m odel   PavementDetectMetric  ←=  a ccuracy   PavementModel  ←  o ptimiz er  =  Adam   TrainYOLOv8  –   PavementHealth   4.0  m odel  ←  SUT - Crack and PavementHealth - 2000  d ataset  PavementDetectResults =  p avement sample detection   (AlligatorCracks) or   Pavement sample detection (LongitudinalCracks) or   Pavement sample detection   (TransverseCrack s) or   Pavement sample detection   (Potholes)   }   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 6 ,   N o .   2 ,  N o v e m b e r   20 24 :   1 163 - 1171   1168   4.   RE S UL T S   AN D  DI S CU S S I ON   I n   t hi s   s t ud y ,   we   h a v e   a pp li e d  p a v e m e n t   s a m p l e   im a ge s   c o l l e c t e d  f r o m   S UT - C r a c k  a n d  t h e   c us t o m i z e d  P a v e m e n t He a l t h - 2000  da t a s e t .   I n   t h e   i ni t i a l   p h a s e ,   we   pr e - p r o c e s s e d  a n d  e nh a n c e d  p a v e m e n t   im a ge s   us i ng  t h e   c us to m i z e d  a d j u s t a bl e   l i ne a r   c on t r a s t   e n h a n c e m e n t   m e t h o do l o g y .   T h e   e nha n c e d  pa v e m e n t   im a ge   s a m p l e s   we r e   f e d  t o  t h e   pr o p o s e d  c us to m ize d  YO L OV 8  e n a bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k   f o r   pa v e m e n t   c o n d i t i o n   de t e c t i o n   o f   a   v a r i e t y   o f   pa v e m e n t   h e a l t h   de f e c t   c o n d i t i o ns   s uc h   a s   a l li ga t or   c r a c ks ,   l o n g i t ud i na l   c r a c ks ,   t r a n s v e r s e   c r a c ks   a n d  pot h o l e s   a s   de s c r i b e d  i n   s e c t i o n   a b o v e .   T h e   pr o p o s e d  c us to m i z e d   YO L OV 8  e n a bl e d  P a ve m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k  i s   c o m pa r e d  w i t h   e xi s t i n g  de e p  l e a r ni n g  a n d  m a c hi ne   l e a r ni ng  a ppr o a c h e s ,   s uc h   a s   P o s e NE T ,   YO L Ov 7,   YO L O v 5,   l o n g  s h o r t - t e r m   m e m o r y   n e t wo r k   ( L S T M ) ,   a n d  M a s k  R - C NN ,   a n d  de c i s i o n   tr e e   whi c h   h a ve   r e c e i v e d  c o r r e s po n di n g  a c c ur a c y   o f   84,   83 . 79,   82,   76 . 8 2,   76 . 39,   a n d  71.   T a bl e   2  de s c r i b e s   t h e   a c c ur a c y   m e t r i c   c o m pa r i s o n   o f   t h e   pr o p o s e d  c us to m i z e d  YO L OV 8  E n a bl e d   P a v e m e n t He a l t h   4. 0  F r a m e wo r k  w i t h   c us t o m i z e d  m a c hi ne   l e a r ni ng  a n d  de e p  l e a r ni ng  m e t h o do l o gi e s   s uc h   a s   P o s e   N E T ,   YO L Ov 7,   YO L Ov 5,   De c i s i o n   T r e e ,   l o n g  s h o r t - t e r m   m e m o r y   n e t wo r k   ( L S T M ) ,   a n d  M a s k  r e gi o n - b a s e d  c o nv o l ut i o n a l   n e ur a l   n e t wo r k  ( R - C NN ) ,   a n d   de c i s i o n   t r e e .       T a bl e   2 .  P a v e m e n t   d a t a s e t  ( S U T - C r a c k  a n d  P a v e men t He a l t h - 2000)   L is t  of   m e th o d o l o gi e s   N o .  of   s a mpl e s   T h e  p r o p o s e d  c us to mi z e d Y O L O V 8  e na bl e d  P a ve m e nt H e a lt h 4 .0   99.20   P O S E  N E T   84   Y O L O V 7   83.79   Y O L O v 5   82   L S T M   76.82   M a s k R - C N N   76.39   D e c is io n  t r e e   71       T h e   c us t o m   YO L OV 8  e n a bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k  h a s   a t t a i n e d  a n   i m pr e s s i ve   a c c ur a c y  o f   99. 20  pe r c e n t   a n d  a   R OC   v a l u e   o f   0. 98,   e x c e e d i n g  t h e   pe r f o r m a n c e   o f   e xi s t i n g  s t a t e - of - t h e - a r t  A I - ba s e d   m e t h o ds .   F i gur e s   4  a n d  5  de p i c t   t h e   a c c ur a c y   a nd  t h e   l o s s   c o m pa r i s o n   r e s u l t s   o f   t h e   pr o p o s e d  c us to m i z e d  YO L OV 8  e na bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k.   F i gur e   6  s h o ws   t h e   R OC   c ur v e   f o r   t h e   c us to m i z e d   YO L OV 8  e n a bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k,   a l o n g  w i t h   ot h e r   c us to m i z e d  m a c hi ne   l e a r ni n g  a n d  de e p   l e a r ni ng  m e t h o ds   i n c l ud i ng  P o s e   NE T ,   Y OL Ov7,   YO L Ov 5,   de c i s i o n   t r e e ,   L S T M ,   M a s k  R - C NN ,   a n d  de c i s i o n   t r e e .           F i gur e   4 .  T r a i ni ng  a c c ur a c y   r e pr e s e n t a t i o n   o f   t h e   pr o p o s e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k           F i gur e   5 .  T e s t i n g  A c c ur a c y   r e pr e s e n t a t i o n   o f   t h e   pr o p o s e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52         P av e me nt  he alt h  4. 0:   a  nov e l  A I - e nabled  P av e me ntV is ion  appr oac h  …  ( J ay k umar   Soni )   1169       F i gur e   6 .  R OC   r e pr e s e n t a t i o n   o f   t h e   pr o p o s e d  P a ve m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k       F i gur e   7  ( F i gur e s   7( a )   to   7( c ) )   a n d  F i gur e   8  ( F i g ur e s   8( a )   a n d  8( b ) )   r e pr e s e n t   t h e   P a v e m e n t   h e a l t h  c o n d i t i o n   de t e c t i o n   a n d  c l a s s if i c a t i o n   us i ng  t h e   pr o p o s e d  c us to m i z e d  YO L OV 8  e n a bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0   f r a m e wo r k.   C o m pa r i ng  t h e   pr e s e n t   s t udy   w i t h  pr e vi o us   r e s e a r c h e s ,   o ur   a ppr o a c h   s t a n ds   o u t  f o r   i t s   c o m pr e h e ns i ve   na t ur e   a n d  s upe r i o r   pe r f o r m a n c e .   W hil e   pr i o r   m e t h o do l o gi e s   s h o we d  pr o m i s e ,   t he y   o f t e n   l a c ke d  t h e   a c c ur a c y   a n d  pe r f o r m a n c e   r e qu i r e d  f o r   r e a l - wo r l d  a pp l i c a t i o ns .   Ho we v e r ,   i t ’ s   im po r t a n t   to   a c kn o w l e dge   t h e   li mi t a t i o ns   o f   t h e   c ur r e n t   r e s e a r c h ,   i nc l ud i ng  r e l i a nc e   o n   a   s i ng l e   da t a s e t   a n d  t h e   n e e d  f o r   f ur t h e r   v a li da t i o n   i n   d i ve r s e   r e a l - wo r l d  s c e n a r i o s .   Al t h o ugh ,   o ur   f r a m e wo r k  s u r pa s s e d  e x pe c t a t i o ns   i n  t e r m s   o f   a c c ur a c y ,   i nd i c a t i n g  i t s   pot e n t i a l   f o r   w i de s pr e a d   a do p t i o n   i n   pa v e m e n t   m a na ge m e n t   s y s t e m s             ( a )   ( b )   ( c )     F i gur e   7 .  C l a s s if i c a t i o n   r e pr e s e n t a t i o n   o f   pa v e m e nt  h e a l t h   de f e c t   c o n d i t i o n s   s uc h   a s :   ( a )   l o n g i t ud i n a l   c r a c ks ,   ( b )   l o n g i t ud i na l   c r a c k s ,   a n d  ( c )   t r a n s v e r s e   c r a c ks           ( a )   ( b )     F i gur e   8 .  C l a s s if i c a t i o n   r e pr e s e n t a t i o n   o f   pa v e m e nt  h e a l t h   c o n d i t i o n s   s u c h   a s   ( a )   t r a n s ve r s e   c r a c ks   a nd    ( b )   pot h o l e s   us i ng  t h e   pr o p o s e d  YO L Ov 8  e n a bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k       5.   CONC L USI ON   T h e   t i m e ly   a n d  pr e c i s e   i de n t i f i c a t i o n   o f   pa v e m e n t   di s t r e s s   i s   e s s e n t i a l   f o r   r o a d  s a f e t y ,   e f f e c t i ve   m a i n t e n a n c e   s c h e du li ng,   a n d  a   t h o r o ugh   e v a l ua t i o n   o f   pa v e m e n t   c o n d i t i o n s .   I n   c o n duc t e d  e x p e r i m e n t s ,     we   h a ve   a pp li e d  pa v e m e n t   s a m p l e   i m a ge s   c o l l e c t e d  f r o m   S UT - C r a c k  a n d  t h e   c u s to m i z e d  P a v e m e nt He a l t h - 2000  da t a s e t .   I n   t h e   i ni t i a l   p h a s e ,   we   pr e - p r o c e s s e d  a n d  e nh a nc e d  pa v e m e n t   i m a ge s   us i ng  t h e   c us to m i z e d   a d j u s t a bl e   l i ne a r   c o n t r a s t   e n h a n c e m e n t   m e t h o do l o g y .   T h e   e nh a n c e d  pa v e m e n t   i m a ge   s a m p l e s   we r e   f e d  to  t h e   pr o p o s e d  c us to m i z e d  YO L O V8  e n a bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k  f o r   pa v e m e n t   c o n d i t i o n   de t e c t i o n   o f   a   v a r i e t y   o f   pa ve m e n t   h e a l t h   c o n d i t i o n s   s uc h   a s   a ll i ga t or   c r a c ks ,   l o n g i t ud i n a l   c r a c ks ,   t r a n s v e r s e   c r a c ks   a n d   pot h o l e s .   T he   da t a s e t   c o n t a i n s   511  s a m p l e s   f o r   a ll i ga t or   c r a c ks ,   510  s a m p l e s   f o r   l o n g i t ud i na l   c r a c ks ,   512   s a m p l e s   f o r   t r a n s v e r s e   c r a c ks   a n d  520  s a m p l e s   f o r   p ot h o l e s   de f e c t   c o n d i t i o n s .   T h e   e x t r a c t e d  e nh a nc e d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                I S S N :   2 5 0 2 - 4 7 52   In do n e s i a n   J   E l e c   E n g   &   C o m p  S c i ,  Vo l .   3 6 ,   N o .   2 ,  N o v e m b e r   20 24 :   1 163 - 1171   1170   pa v e m e n t   s a m p l e s   w il l   b e   s e n t   to   t h e   pr o p o s e d  c us to m i z e d  YO L O v 8 - e na bl e d  P a ve m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k  f o r   pa ve m e n t   de t e c t i o n   a n d  c l a s s i f i c a t i o n .   I f   a   pa v e m e n t   po s e   i s   de t e c t e d,   i t   wi ll   b e   s e n t   to   t h e     c o r r e s po n d i n g  c us t o m i z e d  YO L O v 8 - e n a bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  f r a m e wo r k  to   c l a s s if y :  i )   a l li ga t o r   c r a c ks ,     ii )   l o n g i t ud i na l   c r a c k s ,   i ii )   t r a n s v e r s e   c r a c ks ,   a n d  i v)   pot h o l e s .   T h e   pr o p o s e d  c us to m i z e d  YO L OV 8   e n a bl e d   P a v e m e n t He a l t h   4. 0  F r a m e wo r k  i s   c o m pa r e d  w i t h   e xi s t i ng  de e p  l e a r ni ng  a n d  m a c hi ne   l e a r ni ng  a p pr o a c h e s ,   s uc h   a s   P o s e NE T ,   YO L Ov 7,   YO L O v 5,   L S T M ,   a n d  M a s k  R - C NN ,   a n d  de c i s i o n   t r e e   whi c h   h a v e   r e c e i v e d   c o r r e s po n d i n g  a c c ur a c y   o f   84,   83 . 79,   82 ,   76 . 82,   7 6. 39,   a n d  71.   T h e   pr o p o s e d  c us to m i z e d  YO L OV 8   e n a bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  F r a m e wo r k  h a s   a c hi e v e d  a n  a c c ur a c y   o f   99. 20  pe r c e n t   a n d  a   R OC   v a l u e   o f   0. 98  a n d  o u t pe r f o r m e d  e xi s t i n g  A I - ba s e d  s t a t e - of - t h e - a r t  m e t h o d o l o g i e s .   I n   t h e   f ut ur e ,   t h e   pr o p o s e d   c us to m i z e d   YO L OV 8  e n a bl e d  P a v e m e n t He a l t h   4. 0  c a n   b e   e nh a n c e d  w i t h   e x p l a i na bl e   a r t i f i c i a l   i n t e l li ge nc e   ( XA I ) - b a s e d   m e t h o do l o g i e s   f o r   a c hi e vi ng  m o r e   a c c ur a t e   pa v e m e n t   h e a l t h   c o n d i t i o n   de t e c t i o n   a n d  c l a s s if i c a t i o n .       RE F E R E NC E S   [ 1]   Y .  Y a ng,  Z .  Z .  Y ua n,  D .  Y .  S un,  a nd  X .  L .  W e n,  “ A na l y s is   of   th e   f a c t or s   in f lu e nc in g   hi ghw a y   c r a s h  r is k  in   di f f e r e nt   r e gi o na l  t y p e s   ba s e d  o n   im pr ove d  A p r i o r i  a lg or it hm,”   A dv anc e s   in   T r ans por ta ti on  St udi e s ,  vol .  49,  pp.   165 – 178,  20 19,    do i:  10.4399/978882552 809113.   [ 2]   J .  S o ni   a nd  R .  G uj a r ,  “ C la s s if y in g  f l e x ib l e   pa ve m e nt   d e f e c ts   us in g  h y br id   ma c hi n e   le a r ni ng  a ppr o a c h,”   I ndone s ia n  J our nal   of   E le c tr ic al   E ngi ne e r in g  and  C om put e r   Sc ie n c e   ( I J E E C S) ,  vo l.   3 4,  n o .  2,  pp.  1072 – 1080,  M a y   2 024,     do i:  10.11591/i je e c s .v 34. i2 .pp1072 - 1080.   [ 3]   A .  I br a hi m,  M .  K .  O s ma n,  N .  A .  M .   Y us o f ,  K .  A .  A hma d,  N .  H .  H a r un,  a nd  R .  A .  A .  R a of ,  “ C ha r a c te r i z a ti o n  of   c r a c ki ng  in   pa ve me nt  di s tr e s s  us in g i ma ge  p r oc e s s in g t e c hni que s  a nd   k - n e a r e s t  n e ig hb o ur ,”   I ndone s ia n J our nal  of  E le c tr ic al  E ngi ne e r in g and  C om put e r  Sc ie n c e  ( I J E E C S) , vol . 14, n o . 2, pp. 810 – 818, M a y   2019, do i:  10.11591/i je e c s .v 14. i2 .pp810 - 818.   [ 4]   T .   B . J . C oe ne n  a nd A .  G o l r oo , “ A   r e vi e w   o n a ut o ma t e d pa ve m e nt  di s tr e s s  d e te c ti o n  m e th o ds ,”   C oge nt  E ngi ne e r in g ,  vo l.  4, n o. 1,  p. 1374822, J a n. 2017, do i:  10.1080/23311916. 2017.1374822.   [ 5]   E .  Z .  R a s hi d  a nd  I .  R .  G upt a ,  “ R e v i e w   pa pe r   o n  d e f e c ts   in   f le x ib l e   pa v e m e nt   a nd  it s   ma in te na n c e ,”   I nt e r nat io nal   J our nal   o f  A dv anc e d  R e s e ar c h  i n  E duc at io n  &   T e c hnol ogy   ( I J A R E T ) ,  vol .  74,  no .  D e c e mb e r   2018,  2017,  [ O nl in e ] .  A v a il a bl e :  w w w .i ja r e t. c o m.   [ 6]   R .  G uj a r   a nd  V .  V a kh a r ia ,  “ P r e di c ti o n  a nd  v a li da ti o n  of   a lt e r na ti ve   f il l e r s   us e d  in   mi c r o   s ur f a c in g  mi x - d e s ig n  us in g  ma c hi ne   le a r ni ng  t e c hn iq ue s ,”   C ons tr uc ti on  and  B ui ld in g  M at e r ia ls . ,  v o l.   207,  pp.  519 – 527,  2019,    do i:  10.1016/j . c o nbui ld ma t. 2019.02.136.   [ 7 ]   J .  M a s in o   e t  al . ,  “ C ha r a c te r i z a ti o n  of   r o a d  c o nd it i o n  w it h  da ta   mi ni ng  ba s e d  o n  m e a s ur e d   ki n e ma ti c   v e hi c l e   pa r a m e t e r s ,”   J ou r nal   of  A dv anc e d T r a n s por ta ti on , v o l.  2018, pp. 1 – 10, O c t.  2018, d oi :  10.1155/2018/ 8647607.   [ 8 ]   X .  S he ,  Z .  H o ngw e i,   Z .  W a ng,  a nd  J .  Y a n,  “ F e a s ib il it y   s tu d y   of   a s pha lt   pa ve m e nt   p o th o l e   pr o p e r ti e s   me a s ur e m e nt   us in g  3D   li ne   la s e r   te c hn o l o g y ,”   I nt e r nat io nal   J our nal   of   T r ans por ta t io n  Sc ie nc e   and  T e c hnol ogy ,  v o l.   10,  n o .  1,  pp.  83 – 92,  M a r .  2 021,     do i:  10.1016/j . ij ts t. 2020.07.004.   [ 9 ]   E . C he r e pa n ov , “ T r a ns p o r t  n o t e s .”  W o r ld   B a nk, W a s hi ngt o n, D C , pp. 94 – 102, 2018.   [ 10 ]   A .  S ht a y a t,   S .  M o r id p o ur ,   B .   B e s t,   A .  S hr of f ,   a nd  D .  R a ol ,  “ A   r e v i e w   of   m o ni t o r in g  s y s t e ms   of   pa ve m e nt   c o ndi ti o n   in   pa ve d  a nd   unpa ve d  r o a ds ,”   J our nal   o f   T r a ff ic   and  T r an s por ta ti on  E ngi ne e r in g  ( E ngl is h  E di ti on) ,  vo l.   7,  no .  5,  pp.  629 – 638,  O c t.   2020,  do i:   1 0.1016/j .j tt e .2020.03.004.   [1 1 ]   S .  Y a ng,  K .   S h e n,  H .  C e y la n,  S .  K im ,   D .  Q ia o ,  a nd  K .  G o p a la kr is hna n,  “ I nt e gr a ti o n  of   a   pr o t o t y p e   w i r e le s s   c o mm uni c a ti o n   s y s te m  w it h  m ic r o - e l e c t r o m e c ha ni c a l  t e mp e r a tu r e   a nd  h umi di t y   s e ns or   f o r   c o n c r e t e   pa v e me nt   h e a lt h  m o ni t o r i ng,”     C oge nt  E ngi ne e r in g , v o l.  2, n o . 1, p. 1014278, D e c . 2015, d o i:   10.1080/23311916.2 015.1014278.   [1 2 ]   S .  C ui ,  Y .  Z ha ng,  G .  W a ng,  Q .  M a ,  a nd  F .  S un,  “ S tu d y   o n   s ma r t  a ggr e ga t e   f o r   m o ni t o r in g  a s pha lt   pa ve m e nt   h e a lt h  s y s t e m,”   W at e r  C ons e r v anc y  and  C iv il  C o ns t r uc ti on V ol um e  2 , pp. 139 – 149, 2023, do i:  10.1201/978100345 0832 - 17.   [1 3 ]   L .   S u  e t  al . ,  “ E l e c tr i c   f ie ld – tu na bl e   s e l f - s e ns in g  na noc o mp o s it e s   w it h  a li gn e d  C N T s   f o r   in - s it u  pa ve m e nt   h e a lt h  m o ni t or i ng:   E le c tr o d y na mi c   a li gn me nt ,   s e ns or   d e v e l o pme n t,   a nd  pe r f o r m a nc e   v a li da ti o n,”   C he m ic al   E ngi ne e r in g  J our nal ,  vol .  481,  2 024,     do i:  10.1016/j . c e j. 2023.148300.   [1 4 ]   A .  H .   E l   H a k e a   a nd  M .  W .   F a khr ,  “ R e c e nt   c o mput e r   v is i on  a ppl ic a ti o ns   f or   pa ve m e nt   di s tr e s s   a nd  c o nd it i o n  a s s e s s me nt ,”   A ut om at io n i n C ons tr uc ti on , vo l.  14 6, p. 104664, F e b. 2023, d oi :  10.1016/j .a ut c o n.2022.104664.   [1 5 ]   P . R . T .  P e ddi nt i,   H . P uppa la , a nd B .  K im , “ P a ve m e nt  m o ni t or i ng us in g unma nne d a e r ia l  ve hi c l e s :  a n ove r vi e w ,”   SSR N   E le c tr oni c   J our nal , v ol . 149, n o . 3, p. 03123002, 2022, d o i:  10.2139/s s r n.41 54082.   [1 6 ]   G .  M .  H a dj id e m e t r i o u,  P .  A .  V e la ,  a nd  S .  E .  C hr is t o d o ul o u,   “ A ut o ma t e d  pa v e m e nt   pa t c h  d e t e c ti o n  a nd  qua nt i f i c a ti o n  us in g   s uppo r t  ve c t o r   ma c hi n e s ,”   J our nal   of   C om put in g  in   C iv il   E ngi ne e r in g ,  vo l.   32,   n o .  1,  p.   04017073,  2018,    do i:  10.1061/ ( a s c e ) c p.1943 - 5487.0000724.   [1 7 ]   E .  R a n y a l,   A .  S a dhu,  a nd  K .  J a in ,  “ E nha nc in g  pa v e me nt   h e a lt h  a s s e s s me nt :  a n  a tt e nt io n - ba s e d  a ppr o a c h  f or   a c c ur a t e   c r a c k  de t e c t i o n,  m e a s ur e m e nt ,  a nd  ma ppi ng,”   E x pe r t  Sy s te m s   w it h  A pp li c at io ns ,  vo l.   247,  p.   123314,  A ug.  20 24,    do i:   10.1016/j . e s w a .2024.123314.   [1 8 ]   D . J ung, J . L e e ,  C . B a e k, D . A n, a nd S . Y a ng, “ P r e di c ti ng  c o n c r e t e  pa ve me n t  c o ndi ti o n  f or  s us ta in a bl e  ma na ge m e nt :  un ve il in g  t he   de ve l o pme n t  of  di s tr e s s e s  t hr o ugh ma c hi n e  l e a r ni ng,”   Sus ta in a bi li ty , vo l.  16, n o . 2, p. 573,  J a n. 2024, d o i:  10.3390/s u1602057 3.   [1 9 ]   A .  R a ni e r i,   E .  M .  T h o mps o n,  a nd  S .  B ia s o t ti ,  “ A ut o ma ti c   s tr uc t ur a l  he a lt h  mo ni t o r in g  of   r o a d  s ur f a c e s   us in g  a r ti f i c ia l  in te ll ig e nc e   a nd  de e p  l e a r ni ng,”   D at a  D r iv e n  M e th ods   f o r   C iv il   St r uc tu r al   H e al th   M oni to r in g  and  R e s il ie nc e :   L at e s t  D e v e lo pm e nt s   and  A ppl ic at io ns , pp. 297 – 311, 2023, do i:  10.1201 /9 781003306924 - 13.   [ 20 ]   A .  M is hr a ,  G .  G a ngi s e tt i,   a nd  D .  K ha z a nc hi ,  “ A n  in v e s ti ga ti o n   in to   th e   a dv a n c e m e nt s   of   e dg e - A I   c a pa bi li ti e s   f or   s tr uc tu r a l  he a lt h  mo ni t or in g,”   I E E E   A c c e s s , v o l.  12, pp. 25325 – 25345, 2024, d o i :  10.1109/AC C E S S .2024.3365550.   [2 1 ]   M . T .  O ba id a t,  B .  W . A l - M e s ta r e hi , a nd  T .  H .  B .  A ta , “ D ig it a l  ma ppi ng of  ur ba n a r te r ia l  r o a ds  pa v e me nt   c o ndi ti o ns ,”   I nf or m a ti on  Sc ie nc e s  L e tt e r s , v o l.  13, n o . 1, pp. 159 – 169, J a n.  2024, do i:  10 .18576/i s l/ 130113.   [2 2 ]   Z .  X u,  C .  L iu ,  L .  L i,   X .  H u,  a nd  D .  Z ha ng,  “ D y na mi c   d e t e c ti o n  a nd  e v a lu a ti o n  me th o d   of   r o a d  pa ve me n t  s e r v i c e   qua li t y ,”     in   A dv anc e s   in   F unc ti onal   P av e m e nt s   -   P r oc e e di ngs   o f   th e   7 th   C hi ne s e - E ur ope an  W or k s hop  on   F unc ti ona l  P av e m e nt s ,  C E W   2023 , 2024, pp. 212 – 216, do i:  10.1201/978100338 7374 - 42.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n do n e s i a n   J   E l e c   E n g  &   C o m p  S c i     I S S N:   2 5 0 2 - 4 7 52         P av e me nt  he alt h  4. 0:   a  nov e l  A I - e nabled  P av e me ntV is ion  appr oac h  …  ( J ay k umar   Soni )   1171   [2 3 ]   N .  K a r ga h - O s ta di ,  K .  V a s y l e v s k y i,   A .  A bl e ts ,  a nd  A .  D r a c h,  “ R e c o n c il in g  pa ve m e nt   c o nd it i o n  da ta   f r o m  c o nn e c t e d  ve hi c l e s   w it h  th e   in t e r na ti o na l  r o ughn e s s   in de x   f r o m  s ta nda r d  m o ni t or in g  e qu ip me nt   us in g  ph y s i c s - in t e gr a t e d  ma c hi n e   l e a r ni n g,”   T r ans por ta ti on  R e s e a r c h  R e c or d:   J our nal   o f   th e   T r an s por ta t io n  R e s e ar c h  B oar d ,  v o l.   2678,  n o .  2,  pp.  416 – 429,  F e b.  20 24,    do i:  10.1177/036119812 31174406.   [2 4 ]   N .  S a f a e i,   O .  S ma di ,   B .   S a f a e i,   E .  L a ns in g,   A .  M a s o ud,  a n d  I .  C it y ,   “ A   n ov e l  a da pt i ve   pi xe ls   s e gm e nt a ti o n   a lg o r it hm   f o r   pa ve me nt   c r a c k d e t e c ti o n,”  no . J a nua r y . pp. 1 – 18, 2021, d o i:  10 .31124/a dv a nc e .13601339. v 1.   [2 5 ]   Y .  B a o ,  Z .  T a ng,  H .  L i,   a nd  Y .  Z ha ng,  “ C o mput e r   v is i o n  a nd  de e p  le a r ni ng – ba s e d  da ta   a no ma l y   d e t e c ti o n  me th o d  f o r   s tr u c t ur a l   he a lt h m o ni t o r in g,”   St r uc tu r al  H e al th  M oni to r in g , vo l.  18, n o .  2, pp. 401 – 421, M a r . 2019, do i:  10.1177/147592171 8757405.   [2 6 ]   O .  K y pr is   a nd  A .  M a r kha m,  “ 3 - D   di s pl a c e me nt   m e a s ur e me n t  f or   s tr uc tu r a l  he a lt h  m o ni t or in g  us in g  l o w - f r e qu e n c y   ma gne ti c   f i e ld s ,”   I E E E  Se ns or s  J our nal , v o l.  17, n o .  4, pp. 1165 – 1174, F e b. 2017, d o i:  10.1109/J S E N .2016.2636451.   [2 7 ]   B .  F .  S p e n c e r ,  V .  H o s k e r e ,  a nd  Y .  N a r a z a ki ,  “ A dv a n c e s   in   c omput e r   v is i o n - ba s e d  c i v i l  in f r a s tr u c tu r e   in s pe c ti o n  a nd  m o ni t or in g,”   E ngi ne e r in g , vo l.  5, n o . 2, pp. 199 – 222, Apr . 2019, d o i:  10.10 1 6/ j. e ng.2018.11.030.   [2 8 ]   T .  G .  M o nda l  a nd  M .  R .  J a ha ns h a hi ,  “ A ppl ic a ti o ns   of   c omput e r   v is i o n - ba s e d  s tr uc tu r a l  he a lt h  m o ni t o r in g  a nd  c o ndi ti o n   a s s e s s me nt   in   f ut ur e   s ma r t  c it i e s ,”   T he   R is e   of   Sm ar t  C it ie s :   A dv anc e d  St r u c tu r al   Se n s in g  and  M oni to r in g  Sy s te m s ,   pp.  193 – 221,  2022, do i:  10.1016/ B 978 - 0 - 12 - 817784 - 6.00001 - 1.   [ 29]   V .  V a kha r ia   a nd  R .  G u ja r ,  “ P r e di c ti o n   of   c o mpr e s s iv e   s tr e n gt h  a nd  p o r tl a nd  c e m e nt   c o mp o s it i o n  us in g   c r o s s - v a li da ti o n  a nd  f e a tu r e  r a nki ng t e c hni qu e s ,”   C ons tr . B ui ld . M at e r ., v o l.  225, pp . 29 2 – 301, 2019, do i:  10.1016/j . c o nbui ld ma t. 2019.07.224.   [ 30 ]   L .  W a ng,  M .  M .  A bba s ,  a nd  L .  W a ng,  “ A n  a tt e nt io n - ba s e d  im pr ove d  Y O L O v 8  m e th o d  f o r   pa ve m e nt   di s tr e s s   de t e c ti o n,”   T r ans por ta ti on R e s e a r c h B oar d A nnual M e e ti ng , 2023.       B I OG RA P HI E S   OF   AU T HO RS       J a y k um a r  So ni           i s   a  r e s e ar ch   s ch o l ar  i n   D e p art m en t   o f  Ci v i l   E n g i n ee r i n g ,   Pa n d i t   D een d a y al   E n e rg y   U n i v e rs i t y ,   In d i a.   H e  H o l d s   a n   M.   T ec h   d e g r ee  i n   In fras t ru c t u r e  E n g i n ee r i n g   a n d   Man a g emen t   w i t h   t h e   s p eci al i zat i o n   i n   T ran s p o rt at i o n   E n g i n ee r i n g .   H i s   re s e ar ch   ar e as   ar e   p av emen t   m ai n t en an ce ,   p av emen t   d e f ec t   d e t ec t i o n ,   p av emen t   m an a g em en t   s y s t em .   H e  h as   p r e s en t ed   mo r e   t h a n   3 0   r e s e ar c h   p ap e rs   i n   v ari o u s   n at i o n a l   a n d   i n t e r n at i o n al   c o n f e r e n ce s   a n d   i s   a   reci p i e n t   o f  d i ff e r en t   n at i o n a l   an d   i n t e rn at i o n a l   a w ard s   s u ch   as   b e s t   p ap e r  p re s e n t at i o n   a w ar d   at   H i - T ech   i - S o l u t i o n s   L L P  C o m p e t i t i o n ,   In d i an   I n s t i t u t e   o f  Man ag e me n t – A h m e d a b ad   (I I M - A ) .   H e   c an   b e   c o n t ac t e d   a t   e m ai l :   j ay . s p h d 1 9 @ s o t . p d p u . ac . i n .       R a jes h   G u ja r          i s   an   A s s o ci at e   Pro f e s s o r   at   Pan d i t   D ee n d a y a l   E n e rg y   U n i v e rs i t y ’ s   D e p art men t   o f  C i v i l   E n g i n ee r i n g ,   h o l d s   a   Ph . D .   i n   T ran s p o rt at i o n   E n g i n ee r i n g   fro m  Sard ar   V a l l ab h b h a i   N at i o n al   I n s t i t u t e  o f  T ec h n o l o g y ,   Su rat ,   e ar n e d   i n   2 0 1 6 .   H e   c o m p l e t e d   h i s   M. E .   i n   C o n s t ru c t i o n   E n g i n ee ri n g   an d   M an ag eme n t   fr o m  B. V . M.   E n g i n ee ri n g   Co l l eg e ,   S. P.   U n i v e rs i t y   V . V .   N a g ar,   A n an d ,   i n   1 9 9 9 ,   an d   h i s   B. E .   i n   C i v i l   -   W at e r   Man ag eme n t   fr o m   S . G . G . S. C. E .   an d   T ,   N a n d e d   (M.   S),   D r.   B. A .   Marat h w ad a   U n i v e rs i t y ,   A u ran g ab ad   (M. S. ),   i n   1 9 9 7 .   D r.   G u j ar ’ s   aff i l i at i o n s   i n c l u d e  S. V .   N at i o n al   I n s t i t u t e  o f   T e ch n o l o g y ,   S u rat ,   CE PT   U n i v e rs i t y ,   a n d   L a m ar  U n i v e rs i t y ,   B e a u m o n t ,   T e x as ,   U S A .   N o t ew o rt h y   a cc o l ad e s   i n cl u d e   t h e   “ Be s t   Pe rfo rm a n ce   i n   Pu b l i c   W o rk s   D e p art men t   i n   A k o l a   Mu n i ci p al   Co rp o rat i o n ,   A k o l a   (Mah aras h t ra). ”   H i s   e x t e n s i v e  p u b l i c at i o n   r ec o r d   s p an s   p re s t i g i o u s   j o u rn a l s   l i k e   “ I n t e r n at i o n al   J o u rn a l   o f  Co n s t ru c t i o n   Ma n ag emen t ”   an d   “ Mat e ri al s   T o d a y   Pr o cee d i n g s , ”   co v e r i n g   t o p i c s   s u ch   as   s u s t ai n ab l e  ro a d   m a i n t e n a n ce   a n d     m a c h i n e  l e ar n i n g   i n   t ran s p o rt at i o n   p ro j ec t s .   D r .   G u j ar  a c t i v e l y   en g a g e s   i n   a c a d em i c  c o n f e r e n ce s   an d   co n t ri b u t e s   s i g n i fi c a n t l y   t o   t h e   fi e l d .   H e   c an   b e   co n t a c t ed   at   em ai l :   raj e s h . g u j ar @ s o t . p d p u . a c . i n .       M o h a m m ed   S h a k i l   M a l e k           i s   cu rr e n t l y   w o r k i n g   as   a  p ri n c i p al   at   F.   D .   (Mu b i n )   I n s t i t u t e   o f  E n g i n ee r i n g   an d   T ech n o l o g y ,   G an d h i n ag a r,   G u j arat ,   In d i a.   H e   i s   a  p ro mi n en t   re s e ar ch e r   i n   t h e  fi el d   o f   co n s t ru c t i o n   en g i n ee r i n g   a n d   man ag eme n t .   H e  h o l d s   a   Ph . D .   i n   Ci v i l   E n g i n ee r i n g   fr o m   C E PT   U n i v e rs i t y ,   A h me d ab ad .   A d d i t i o n al l y ,   h e   c o m p l e t e d   h i s   M. E .   i n   Co n s t ru c t i o n   E n g i n ee ri n g   Ma n ag emen t   fro m   B. V . M.   E n g i n ee r i n g   Co l l eg e ,   S. P .   U n i v e rs i t y   V . V .   N a g ar,   an d   h i s   B. E .   i n   Ci v i l   E n g i n ee r i n g   fro m  D h aram s i n h   D e s ai   U n i v e rs i t y ,   N ad i ad .   H e  r ec ei v ed   G o l d   M ed al   f o r  s ecu ri n g   F i rs t   ran k   i n   U n i v e rs i t y   fo r  h i s   PG   at   S.   P.   U n i v e rs i t y .   D r.   Ma l e k   h as   an   e x t e n s i v e  e d u c at i o n al   b ack g ro u n d   a n d   i s   affi l i at e d   w i t h   i n s t i t u t i o n s / u n i v e rs i t i e s   s u c h   as   CE PT   U n i v e rs i t y ,   N i rm a  U n i v e rs i t y ,   BV M  E n g i n ee r i n g   Co l l eg e ,   G u j arat   T ec h n o l o g i c a l   U n i v e rs i t y ,   K arn a v at i   U n i v e rs i t y ,   Paru l   U n i v e rs i t y ,     I n d u s   U n i v e rs i t y ,   an d   m an y   m o r e .   H e   h as   p u b l i s h ed   mo re   t h a n   5 0   p ap e rs   i n   v ari o u s   n at i o n al   an d   i n t e rn at i o n al   j o u r n al s ,   an d   p re s e n t e d   mo r e   t h an   5 0   p a p e rs   i n   v ar i o u s   n at i o n al   a n d   i n t e r n at i o n al   c o n f e ren ce s .   H e  g u i d e d   mo r e   t h an   5 5   PG   s t u d en t s   an d   cu rr e n t l y   g u i d i n g   8   Ph . D .   s c h o l ars   i n   t h e  fi el d   o f  co n s t ru c t i o n   en g i n ee r i n g   an d   m a n ag eme n t .   H e   i s   a  r en o w n ed   r e v i ew e r   o f  v ari o u s   p re s t i g i o u s   j o u rn a l s   o f  Sco p u s   an d   W o S.   H e   c an   b e   co n t a c t ed   at   em ai l :   s h ak i l 2 5 0 7 1 5 @ y a h o o . co . i n .       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.