فناوری در مهندسی هوافضا

فناوری در مهندسی هوافضا

متن‌کاوی گزارش‌های نهایی سوانح هوایی: مطالعه‌ موردی سازمان هواپیمایی کشوری ایران

نوع مقاله : علمی پژوهشی

نویسندگان
1 کارشناسی ارشد، دانشکده ریاضی، آمار و علوم کامپیوتر، دانشگاه تهران، ایران
2 دانشیار، دانشکده تحصیلات تکمیلی، دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری، تهران، ایران
چکیده
در این پژوهش با هدف تحلیل محتوای گزارش‌های نهایی سوانح هوایی ایران طی بازه‌ی 2007 تا 2025، از روش‌های متن‌کاوی و الگوریتم‌های یادگیری ماشین استفاده شده است. داده‌ها شامل 139 گزارش از پایگاه داده سازمان هواپیمایی کشور بوده که پس از پیش‌پردازش متنی شامل حذف علائم اضافی، یکسان‌سازی واژگان، حذف ایست ‌واژه‌ها و ریشه‌یابی کلمات، مورد تحلیل قرار گرفتند. در بخش نخست، تحلیل فراوانی واژگان و سپس مدل‌سازی موضوعی (Topic Modeling) به‌وسیله الگوریتم‌ STM برای شناسایی مضامین اصلی متن‌ها به‌کار گرفته شد. نتایج نشان داد که موضوعات شامل عملکرد موتور، فرآیند تقرب و فرود، آموزش هوانوردی و سوانح بالگردی هستند. در ادامه، دسته‌بندی شدت سوانح در چهار گروه اصلی با بهره‌گیری از الگوریتم‌های نزدیک‌ترین همسایگی، ماشین بردار پشتیبان، بیز ساده، درخت تصمیم و جنگل تصادفی انجام گرفت. ارزیابی مدل‌ها نشان داد که الگوریتم جنگل تصادفی با دقت 69 درصد عملکرد بهتری نسبت به سایر مدل‌ها داشته است. نتایج این مطالعه بیانگر آن است که به‌کارگیری روش‌های متن‌کاوی در کنار الگوریتم‌های یادگیری ماشین می‌تواند ابزاری کارآمد برای شناسایی الگوهای پنهان در گزارش‌های سوانح هوایی و پشتیبانی از تصمیم‌گیری‌های ایمنی باشد. بر این اساس، پیشنهاد می‌شود در پژوهش‌های آینده بانک‌های داده‌ای جامع‌تر و استانداردتر از گزارش‌های سوانح فراهم گردد تا بستری مناسب برای انجام تحلیل‌های پیچیده‌تر و دقیق‌تر فراهم شود. همچنین بهره‌گیری از روش‌های پیشرفته‌تر مانند الگوریتم‌های یادگیری عمیق نیز می‌تواند دقت طبقه‌بندی را بهبود بیشتری دهد.
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Text Mining of Final Aviation Accident Reports: A Case Study of the Civil Aviation Organization of Iran

نویسندگان English

Parham Hassan 1
Hamid Reza Zarghami 2
1 Faculty of Mathematics, Statistics and Computer Science, University of Tehran, Tehran, Iran
2 Faculty of Graduate Studies, Shahid Sattari University of Aerospace Science and Technology, Tehran, Iran
چکیده English

In this study, text mining methods and machine learning algorithms were employed to analyze the final reports of Iranian air accidents during the period 2007 to 2025. The dataset consisted of 139 reports from the Civil Aviation Organization database, which were analyzed after textual preprocessing, including the removal of redundant characters, word normalization, stop-word elimination, and stemming. In the first stage, word frequency analysis and then topic modeling using the STM algorithm were applied to identify the main topics of the texts. The results indicated that the dominant topics included engine performance, approach and landing processes, aviation training, and helicopter accidents. Subsequently, accident severity was classified into four main categories using K-Nearest Neighbors, Support Vector Machines, Naive Bayes, Decision Tree, and Random Forest algorithms. Model evaluation showed that the Random Forest (RF) algorithm achieved the highest performance with an accuracy of 69 percent. These findings suggest that the integration of text mining techniques with machine learning algorithms can serve as an effective tool for uncovering hidden patterns in aviation accident reports and supporting safety-related decision-making. Accordingly, it is recommended that future research focus on developing more comprehensive and standardized accident report databases in order to provide a stronger foundation for conducting more complex and precise analyses. Also, using more advanced methods such as deep learning algorithms can further improve classification accuracy.

کلیدواژه‌ها English

Text Mining
Air Accidents
Machine Learning
Topic Modeling
Flight Safety

 

[1]A. Nanyonga, U. Turhan, and G. Wild, "A systematic review of machine learning analytic methods for aviation accident research," Sci, vol. 7, no. 3, 2025, Art. no. 124, https://doi.org/10.3390/sci7030124.
[2] Q. Wang, R. Xia, J. Yu, Q. Liu, S. Tong, and Z. Xu, "From text to safety: A novel framework for mining unsafe aviation events using advanced neural network and feature network," Aerospace, vol. 11, no. 10, 2024, Art. no. 843, https://doi.org/10.3390/aerospace11100843.
[3] Y. Xing et al., "Discovering latent themes in aviation safety reports using text mining and network analytics," International Journal of Transportation Science and Technology, vol. 16, pp. 292–316, 2024, https://doi.org/10.1016/j.ijtst.2024.02.009.
[4]A. Nanyonga, H. Wasswa, U. Turhan, O. Molloy, and G. Wild, "Sequential classification of aviation safety occurrences with natural language processing," in AIAA Aviation Forum, San Diego, CA and Online, 2023, Paper 4325, https://doi.org/10.2514/6.2023-4325.
[5]B. Xu and S. Kumar, "A text mining classification framework and its experiments using aviation datasets," in Workshop of Information Technology and Systems, Dallas, 2015.
[6] X. Jing, A. Chennakesavan, C. Chandra, M. V. Bendarkar, M. Kirby, and D. N. Mavris, "BERT for aviation text classification," in AIAA Aviation Forum, San Diego, CA and Online, 2023, Paper 3438, https://doi.org/10.2514/6.2023-3438.
[7] Y. Jiao, J. Dong, J. Han, and H. Sun, "Classification and causes identification of Chinese civil aviation incident reports," Applied Sciences, vol. 12, no. 21, 2022, Art. no. 10765, https://doi.org/10.3390/app122110765.
[8]V. de Vries, "Classification of aviation safety reports using machine learning," in International Conference on Artificial Intelligence and Data Analytics for Air Transportation (AIDA-AT), Singapore, 2020, https://doi.org/10.1109/AIDA-AT48540.2020.9049187.
[9] D. Ziakkas and K. Pechlivanis, "Artificial intelligence applications in aviation accident classification: A preliminary exploratory study," Decision Analytics Journal, vol. 9, 2023, Art. no. 100358, https://doi.org/10.1016/j.dajour.2023.100358.
[10] X. Zhang and S. Mahadevan, "Ensemble machine learning models for aviation incident risk prediction," Decision Support Systems, vol. 116, pp. 48-63, 2019, https://doi.org/10.1016/j.dss.2018.10.009.
[11] R. A. Burnett and D. Si, "Prediction of injuries and fatalities in aviation accidents through machine learning," in International Conference on Compute and Data Analysis, Lakeland FL, USA. 2017, pp. 60–68, https://doi.org/10.1145/3093241.3093288.
[12] Y. Xu, Z. Gan, R. Guo, X. Wang, K. Shi, and P. Ma, "Hazard analysis for massive civil aviation safety oversight reports using text classification and topic modeling," Aerospace, vol. 11, no. 10, 2024, Art. no. 837, https://doi.org/10.3390/aerospace11100837.
[13] H. Zhang and Q. Wang, "Risk identification model of aviation system based on text mining and risk propagation," Maintenance and Reliability (Eksploatacja i Niezawodność_zs), vol. 27, no. 1, 2025, https://doi.org/10.17531/ein/192767.
[14] E. Fazeli Sanghani and M. kheirabadi, "Analysis of air accidents in aviation industry," in 3rd International Conference on Science and Engineering, Istanbul, Turkey, 2016, (in Persian), https://civilica.com/doc/491596
[15] J. Raee, H. R. Zarghami, and A. A. Zand, "Analysis of I.R.I.A.A aviation accidents from 1989 to 2019 using data mining tools," Military Science and Tactics, vol. 17, no. 56, pp. 29–50, 2021, (in Persian), https://doi.org/10.22034/qjmst.2021.136988.1446.
[16] "Aircraft Accident Investigation Group (AIG) System," Civil Aviation Organization of Iran, (in Persian), [Online]. Available: https://aig.cao.ir
[17] Annex 13 to the Convention on International Civil Aviation: Aircraft Accident and Incident Investigation, thirteenth ed. ICAO. 2024, [Online]. Available: https://store.icao.int/en/annex-13-aircraft-accident-and-incident-investigation
دوره 10، شماره 3
پاییز 1405
صفحه 32-42

  • تاریخ دریافت 11 مهر 1404
  • تاریخ بازنگری 16 آذر 1404
  • تاریخ پذیرش 18 آذر 1404
  • تاریخ اولین انتشار 08 بهمن 1404