論文の概要: Automating Traffic Monitoring with SHM Sensor Networks via Vision-Supervised Deep Learning
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.19023v1
- Date: Mon, 23 Jun 2025 18:27:14 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-25 19:48:23.338436
- Title: Automating Traffic Monitoring with SHM Sensor Networks via Vision-Supervised Deep Learning
- Title(参考訳): ビジョンスーパービジョン深層学習によるSHMセンサネットワークによる交通監視の自動化
- Authors: Hanshuo Wu, Xudong Jian, Christos Lataniotis, Cyprien Hoelzl, Eleni Chatzi, Yves Reuland,
- Abstract要約: 橋は、土木インフラの重要な要素として、劣化の影響をますます受けている。
ディープラーニングの最近の進歩は、継続的かつ自動化された監視への進歩を可能にしている。
構造的健康モニタリング(SHM)センサネットワークを用いた,継続的交通監視のための完全自動ディープラーニングパイプラインを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Bridges, as critical components of civil infrastructure, are increasingly affected by deterioration, making reliable traffic monitoring essential for assessing their remaining service life. Among operational loads, traffic load plays a pivotal role, and recent advances in deep learning - particularly in computer vision (CV) - have enabled progress toward continuous, automated monitoring. However, CV-based approaches suffer from limitations, including privacy concerns and sensitivity to lighting conditions, while traditional non-vision-based methods often lack flexibility in deployment and validation. To bridge this gap, we propose a fully automated deep-learning pipeline for continuous traffic monitoring using structural health monitoring (SHM) sensor networks. Our approach integrates CV-assisted high-resolution dataset generation with supervised training and inference, leveraging graph neural networks (GNNs) to capture the spatial structure and interdependence of sensor data. By transferring knowledge from CV outputs to SHM sensors, the proposed framework enables sensor networks to achieve comparable accuracy of vision-based systems, with minimal human intervention. Applied to accelerometer and strain gauge data in a real-world case study, the model achieves state-of-the-art performance, with classification accuracies of 99% for light vehicles and 94% for heavy vehicles.
- Abstract(参考訳): 橋は、土木インフラの重要な構成要素として、劣化の影響をますます受けており、残りの寿命を評価する上では、信頼性の高い交通監視が不可欠である。
運用負荷の中で、トラフィック負荷は重要な役割を担い、ディープラーニングの最近の進歩(特にコンピュータビジョン(CV))は、継続的かつ自動化された監視に向けた進歩を可能にしている。
しかし、CVベースのアプローチは、プライバシの懸念や照明条件への敏感さといった制限に悩まされている。
このギャップを埋めるために,構造的健康モニタリング(SHM)センサネットワークを用いた連続的な交通監視のための完全自動ディープラーニングパイプラインを提案する。
提案手法は,CVを用いた高分解能データセット生成と教師付きトレーニングと推論を統合し,グラフニューラルネットワーク(GNN)を用いてセンサデータの空間構造と相互依存性を抽出する。
CV出力からSHMセンサに知識を伝達することにより、センサネットワークは人間の介入を最小限に抑えて、視覚ベースのシステムに匹敵する精度を達成できる。
実世界のケーススタディにおける加速度計とひずみゲージデータの適用により、このモデルは最先端の性能を達成し、軽車では99%、重車では94%の分類精度を持つ。
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