Segment-level roughness forecasting and rule-based maintenance prioritization for pavement management systems using a simplified NBeatsX-inspired neural network

2026

Жабық қол жеткізу Метадеректер (CSL-JSON)
DOI 10.1080/10298436.2026.2677651
Деректер сенімділігі 70 орташа
Бұл баға қалай есептеледі

Ол жазбаның өзінің тексерілетін белгілерінен құралады: мақаланың DOI-і бар ма, оның деректерін қанша тәуелсіз дереккөз растады, міндетті өрістер толтырылған ба және соңғы растау қаншалықты жаңа. Дереккөздер арасындағы алшақтық пен идентификатордың болмауы бағаны төмендетеді. 80-нен бастап мән жазбаның қосымша тексерусіз жарияланғанын, 60-тан 79-ға дейін — оның сенімділігі төмен күйде жарияланғанын және қолмен тексеру ұсынылатынын білдіреді. Редактор қолмен тексерген жазбаны қайта есептеу 90-нан төмен түсірмейді. Бұл — мақаланың өзіне емес, ол туралы деректерімізге берілген баға.

Аңдатпа

Pavement management systems (PMS) require reliable forecasts of roughness progression to support maintenance prioritization. This study develops a deep learning–based workflow for forecasting Mean Roughness Index (MRI) deterioration and converting forecasts into maintenance-relevant urgency outputs. Using 4,756 observations from 374 maintenance-free Long-Term Pavement Performance (LTPP) sections, a simplified NBeatsX-inspired neural network (NBeatsX-NN) is benchmarked against classical machine-learning and statistical baselines. The model is used as a compact feedforward forecasting component rather than as an implementation of the canonical NBeatsX architecture. Performance is assessed with practical validation protocols, including grouped holdout splitting, LOSO-ZS testing on unseen sections, and operational backtesting that withholds the final two years of each section. The proposed model demonstrates strong predictive accuracy (RMSE = 0.1422, R² = 0.9415) and strong operational performance in backtesting (RMSE = 0.0594, R² = 0.9903), while maintaining transferability in LOSO-ZS evaluation (mean RMSE = 0.0983 ± 0.1158). Forecast trajectories are extended as scenario-based projections up to a planning horizon of 30 years and translated into PMS indicators, including remaining service life (RSL) and rule-based urgency classes using a serviceability trigger of MRI ≥ 2.0 m/km. Uncertainty is incorporated through quantile forecasts (P10–P90) to derive threshold-exceedance probabilities, enabling risk-aware prioritization without full optimization.