🚂

HACKRAIL 鐵客松

AI 驅動鐵道創新 — 三大提案

概念創新組 / 成果應用組 · 2026

🛡️ 鐵路安全 👥 乘客體驗 🌱 綠色永續

基於 HACKRAIL 官方釋出資料與評分標準建構
👉 按 空白鍵 / → 鍵 開始瀏覽

📋 目錄

1

比賽主軸總覽

2

評分標準分析

3

🛡️ 安全防災 痛點

4

👥 乘客體驗 痛點

5

🌱 綠色永續 痛點

6

三大提案介紹

7

資料使用對照

8

評審攻略

📌 比賽三大主軸

HACKRAIL 鐵客松以台灣鐵道數據為基礎,徵求 AI 驅動的創新方案

🛡️

鐵路安全及科技防災

提升鐵道安全性,利用資料及科技建構安全通行環境

7 個具體子議題

👥

優化乘客體驗友善服務

跨運具資訊整合,提供旅客全面性資訊及有感服務

9 個具體子議題

🌱

綠色鐵路永續創新

因應淨零轉型,結合資料分析減少碳排放

3 個具體子議題

📊 評分標準

初審(線上審查)

分類概念創新組成果應用組
📊 資料性30%20%
💡 創新性30%20%
🔧 可行性20%30%
🎯 實用性20%30%

決選(現場 Demo)

分類概念創新組成果應用組
💡 創新性20%20%
🔧 可行性30%35%
🎯 實用性30%35%
🎤 產品發表20%10%

關鍵洞察:概念組初審 → 資料性 + 創新性佔 60%
決選 → 可行性 + 實用性合計 60-70%,現場 Demo 為決勝關鍵

🛡️

主軸一

鐵路安全及科技防災

以提升鐵道安全性為目的,利用資料及科技,建構安全通行環境

落石監測 平交道預警 零組件檢測 DBU LOG 噪音監測 維修數位化 知識管理

🛡️ 安全防災 — 痛點 A1 ~ A3

A1
落石/倒樹監測誤報率高
現有 sensor 單點監測,濃霧/暴雨下無法區分雜訊 vs 真實危險
→ 多模態 Sensor Fusion + Edge AI 降噪
A2
平交道缺乏即時預警
高度仰賴人工監控 CCTV,缺乏即時預警與通報機制
→ Vision Transformer 闖越行為預測
A3
列車零組件檢測需人工
集電靴等關鍵零件依賴人工/離線檢測,無法即時掌握設備狀態
→ MEMS 振動特徵 + 1D-CNN 異常偵測

🛡️ 安全防災 — 痛點 A4 ~ A5

A4
DBU LOG 資料分析繁瑣
列車運行與設備紀錄資料量龐大,下載清洗分析流程繁瑣
→ 自動化 ETL + PatchTST 時序異常偵測
A5
彎道噪音缺乏長期監測
針對彎道與噪音熱點區域缺乏系統化長期監測與預警機制
→ 聲學 AI + AudioMAE 聲紋分析

🛡️ 安全防災 — 痛點 A6 ~ A7

A6
維修廠人工登錄
列車進出與狀態紀錄多仰賴人工登錄,缺乏即時且一致的資料來源
→ CV 車號 OCR 自動登錄
A7
維修文件分散
維修文件分散於不同格式與平台,現場人員難以快速取得所需資訊
→ RAG 知識庫 + LLM 語意檢索

👥

主軸二

優化乘客體驗友善服務

跨運具資訊整合,提供旅客全面性資訊及民眾有感之服務

轉乘壅塞 運能預測 跨運具整合 無障礙 遺失物 人流動線

👥 乘客體驗 — 痛點 B1 ~ B3

B1
尖峰轉乘壅塞
難以精準掌握旅客實際轉乘路徑,特定轉乘站易產生壅塞
→ BLE AoA 定位 + 時空聚類路徑重建
B2
連假運能預測不準
座位閒置與運能不足並存,對旅運需求的掌握與預測仍不精準
→ 多源時序預測 + OR-Tools 動態釋票
B3
觀光列車準點率不佳
單線區間易受干擾,缺乏延誤預測、瓶頸模擬與班表最佳化能力
→ GNN 瓶頸預測 + CP-SAT 即時排點

👥 乘客體驗 — 痛點 B4 ~ B6

B4
跨運具資訊分散
各運具資訊分散在不同平台,旅客需分別打開多個 App
→ LLM Agent + 統一查詢入口
B5
旅運資訊不直覺
資訊呈現分散,旅客判讀乘車資訊仍需耗費時間理解
→ Adaptive UI + 個人化資訊卡
B6
無障礙動線不足
輪椅族或推嬰兒車旅客無法獲得精準室內無障礙導航
→ UWB 定位 + Weighted A* 路徑規劃

👥 乘客體驗 — 痛點 B7 ~ B9

B7
手扶梯固定方向
手扶梯運行方向固定,未能依即時人流動態調整通行效率
→ LiDAR 人流監測 + 模擬退火分時配置
B8
監視缺乏主動辨識
監視系統彼此獨立,難以及時發現需協助的旅客
→ Edge AI 跌倒/行李遺留偵測
B9
遺失物人工查詢
遺失物查詢與比對全靠人工,民眾尋回流程耗時不便
→ CLIP 多模態檢索 + FAISS 向量搜尋

🌱

主軸三

綠色鐵路永續創新

因應國際淨零轉型趨勢,結合資料分析減少碳排放,提升綠運輸效率

資料整合 數位轉型 節能空調

🌱 綠色永續 — 痛點 C1 ~ C3

C1
營運資料整合不足
鐵道機構累積大量營運資料但整合有限,資料孤島無法驅動節能決策
→ Data Mesh + 知識圖譜
C2
數位化程度低
許多核心作業仍仰賴人工紙本處理,效率與正確性待提升
→ LLM + Line Bot 數位填報
C3
空調節能效率不佳
行控中心無法即時整合氣溫與車廂環境數據,空調設定仰賴人工
→ Deep RL 空調最佳化控制

🏆

三大提案介紹

經過資料可用性與評分標準篩選後的最終推薦

🥇

連假運能預測

成果應用組首選

6 家機構資料 · PatchTST + OR-Tools

🥇

智慧鐵道助手

概念創新組首選

LLM + RAG · 三主軸全覆蓋

🥇

跨運具行程Agent

創新性最高

LLM ReAct · TDX API

🥇

提案一

連假運能預測 + 動態釋票系統

✅ 成果應用組 ✅ 概念創新組 📊 6 家機構資料

一句話:

整合台灣六大鐵道機構運量資料,以 AI 預測連假運能需求,自動產生最佳釋票方案

提案一:對應痛點

B2:連假運能預測不準

座位閒置 vs 運能不足並存,旅運需求預測不精準

👉 PatchTST 多源時序預測 + OR-Tools 動態釋票

B3:觀光列車準點率

單線區間易受干擾,缺乏延誤預測與瓶頸路段模擬

👉 數位孿生 + 時空圖神經網路

C1:資料整合不足

各機構運量/時刻表/事故資料分散,無法跨域分析

👉 統一 ETL 整併 6 機構資料

提案一:技術架構

📊 官方資料層 — 高鐵 OD · 北捷票卡 · 新北/高捷運量 · 桃捷 API
▼ ETL
🔄 整併層 — 統一 OD 格式 · 特徵工程 · TimeScaleDB
🧠 AI 預測層 — PatchTST + STGCN → 7 天 OD 需求熱圖
⚡ 最佳化層 — OR-Tools CP-SAT · 載客率↑ × 閒置率↓
📈 展示層 — Grafana · 運能預警地圖 · What-if 模擬

提案一:資料使用

資料集機構格式用途
進出站分時運量高鐵Excel主訓練 — 起迄站時序運量
票卡交易紀錄北捷TXT轉乘需求分析
即時分刻運量高捷JSON即時動態展示
時刻表+準點率高鐵Excel運能供給方資料

跨機構應用:6 個機構 — 高鐵、北捷、新北捷、高捷、桃捷、林鐵

提案一:預期效益

+18%

載客率提升

預測引導列車編組更匹配需求

-25%

座位閒置率

動態釋票減少空位浪費

+12%

營收貢獻

載客率提升直接貢獻營收

2 天黑客松時程:Day1 資料清洗+PatchTST訓練 → Day2 OR-Tools+Grafana+Demo

🥇

提案二

LLM + RAG 智慧鐵道助手

✅ 概念創新組 🛡️👥🌱 三主軸全覆蓋 🤖 Line Bot

一句話:

一個 Line Bot,讓旅客查行程、維修人員查 SOP、民眾找遺失物 — 全部自然語言完成

提案二:對應痛點

A7:維修文件分散

維修手冊 PDF/Word 散落各處

👉 RAG 秒回 SOP

B4:跨運具分散

旅客需開多個 App 查詢

👉 LLM 一句話完成

B9:遺失物人工

需打電話到站詢問

👉 CLIP 照片比對

C2:數位化低

維修日誌紙本記錄

👉 Line Bot 語音填報

提案二:系統架構

💬 用戶端 — Line Bot / Web App / 語音輸入
▼ Webhook
🧠 LLM 中樞 — 意圖分類 · Function Calling · 摘要生成
▼ Tool Calling
📚 RAG (Qdrant) │ 🚄 TDX API │ 🖼️ CLIP (FAISS)
📋 知識庫 — 維修SOP · 時刻表 · 遺失物 · FAQ

對話範例

用戶:「EMU500 集電靴更換 SOP」

→ RAG 檢索 SOP → LLM 摘要

回傳 5 步驟 + 工具清單 + 安全注意事項

提案二:預期效益

-97%

維修查詢時間

15 分 → 30 秒

-92%

跨運具規劃

3 分 → 15 秒

-60%

遺失物尋回時間

電話 vs AI 比對

-30%

客服來電

Bot 承接 FAQ

2 天黑客松時程:Day1 RAG 知識庫+LLM Agent → Day2 Line Bot + Demo

🥇

提案三

LLM 跨運具行程規劃 Agent

✅ 概念創新組 💡 創新性最高 🤖 LLM Agent

一句話:

自然語言一句話完成「高鐵→捷運→公車→步行」跨運具行程規劃,含即時延誤預警

提案三:對應痛點

B4:跨運具資訊分散

旅客需分別打開 3-4 個 App 比對時間、票價、路線

👉 LLM Agent 一句話一次完成

B5:旅運資訊不直覺

時刻表對初次使用者不友善,轉乘壓力大

👉 個人化方案 + 自然語言回覆

B6:無障礙動線不足

輪椅族/嬰兒車無法獲得無障礙轉乘建議

👉 Weighted A* 無障礙路線

提案三:Agent 推理流程

🧠 ReAct Agent 推理範例

用戶:「從高鐵台中站到桃園機場二航廈,帶大行李箱,明早10點前到」

Step 1 意圖解析
origin=高鐵台中站, dest=桃園機場, constraints={10點前, 大行李箱}

Step 2 Function Calling
→ 查 TDX 路線 · 查高鐵時刻 · 查桃捷時刻 · 查即時準點
⚠️ 發現 08:30 高鐵延誤 12 分鐘

Step 3 路徑規劃
Weighted A* → 避開延誤車次 + 電梯優先

Step 4 自然語言回覆
🚄 建議:高鐵 08:00→08:43 + 桃捷 09:00→09:15
✅ 09:25 抵達,比目標早 35 分

核心技術:LangChain ReAct + GPT-4o-mini + TDX API + NetworkX Weighted A*

提案三:預期效益

-92%

規劃時間

3 分 → 15 秒

-40%

轉乘失敗率

即時延誤預警

+60%

無障礙可達性

專用無障礙路徑

+15%

公眾運輸意願

方便 = 願意用

2 天黑客松時程:Day1 TDX API+LLM Agent → Day2 即時動態+Line Bot+Demo

📊 三大提案橫向對比

面向提案一:運能預測提案二:智慧助手提案三:跨運具Agent
最適組別成果應用組概念創新組概念創新組
涵蓋痛點B2+B3+C1A7+B4+B9+C2B4+B5+B6
主軸覆蓋👥 + 🌱🛡️ + 👥 + 🌱👥
資料家數655
核心技術PatchTST+OR-ToolsLLM+RAG+CLIPLLM ReAct Agent
硬體需求
MVP 時長2 天 ✅2 天 ✅2 天 ✅

選擇建議:成果應用組 → 提案一(資料最完整)|概念創新組 → 提案二或三(故事性最強、創新性最高)

📊 資料使用覆蓋矩陣

機構提案一提案二提案三
🚄 高鐵● ● ● ● ● ●● ● ●● ● ●
🌲 林鐵● ● ●● ●
🍬 糖鐵●(OCR)
🚇 北捷● ● ●
🆕 新北捷● ● ●
🍑 桃捷● ● ●
🔴 高捷
總計6 家 · 18 項5 家 · 10 項5 家 · 11 項

🎤 評審 FAQ 準備

Q1:「你們的資料從哪裡來?」

A:使用了官方釋出的 N 個機構資料,包含高鐵 OD、北捷票卡、桃捷 TDX 等,提案書中有完整對照表。

Q2:「現場人員要怎麼用?」

A:方案 A 透過 Line Bot(不需新裝 App),方案 B 在既有 Dashboard 上加掛模組,零學習成本。

Q3:「導入成本大概多少?」

A:硬體成本 0 元(純軟體),部署約 1-2 人月,維運約 NTD 3,000/月。

Q4:「導入的最大障礙是什麼?」

A:最大障礙不在技術,在跨機構資料交換的行政流程。系統設計為可獨立運行。

🚀

Let's Build the Future

一起打造更安全、更友善、更永續的台灣鐵道

HACKRAIL 鐵客松 · 2026

🛡️ 安全

Edge AI · 預測性維護 · RAG 知識庫

👥 體驗

跨運具 Agent · 運能預測 · LLM 查詢

🌱 永續

資料整合 · 數位化 · RL 節能空調

🌐 hackrail-proposal.zeabur.app