STEM｜中学生发明车厢人数系统准过港铁　编程结合AI夺两奖

香港青年协会主办的“香港学生科学比赛 2022”于8月初公布比赛结果，调景岭万钧汇知中学的4位学生，欧沛怡、张钲朗、罗淳德及凌逸晞凭估算港铁车厢人数系统“铁搭呢号”（Easy Train）获得初中组季军及初中组“观众最喜爱大赏”。系统以镜头、AI及云端技术，分析港铁列车上的乘客数量，再即时显示结果，方便乘客到人数较少的车厢上车。

4名学生设计系统时不但要将课堂上学到的知识整合应用，更要网上自学进阶编程技术，提升作品运算速度。负责指导的林钟辉老师笑言，学生在发明时需要使用到不少自己不太认识的技术，自己也要事先网上自学，才能指导学生，与学生一起进步。

4位参赛学生于参加比赛时讲解及展作他们的作品 ▼▼▼

发明综合编程、AI、手机App知识

参加比赛的4位学生是分别于新学年升读中三的欧沛怡、凌逸晞及升读中四的张钲朗、罗淳德，“铁搭呢号”是他们过去一个学年，运用编程、AI、云端等技术所研发出的点算港铁车厢人数系统。

系统会于车厢的各个门口设置多个镜头，配合拱型镜拍摄车厢内的情况，然后利用AI及云端技术运算影像内出现的人数。系统会将侦测到的乘客逐一以长方框标记出来，然后分析车厢的挤迫情况，再以不同颜色分级，显示于月台荧幕或手机程式方便乘客阅读。

“铁搭呢号”的运作画面示范 ▼▼▼

系统主要成本是购买镜头的费用，以港铁每卡有5对车门、每班列车有8卡计算，每班列车将需要安装80个镜头。镜头成本视乎用家所需准确度而定，但一般家用视像镜头已经足够，以每个镜头300元推算，于一列港铁列车上安装系统需约2万多元。

另外考虑到私隐问题，系统并没有加入人脸辨识功能，只会纪录车厢人数。

灵感来自日常生活 希望发明品解决问题

欧沛怡同学表示，他们发明系统主要灵感源自日常生活，“因为我哋成日坐地铁，有啲车厢无咩人好多位坐，有啲好似沙甸鱼罐头咁，好唔平均”，而系统可以指示乘客前往较少人的车厢上车，不用等多班车。

除了一般乘客，他们亦有考虑到身障乘客的需要。系统亦会侦测各个车厢的轮椅位或关爱座是否可用，从而指导他们前往相关空间仍然可用的车厢。

发明品理论上“准过港铁” 巧遇评审有份设计现行系统

现时港铁已有与“铁搭呢号”功能相同的系统，但两者在技术上亦有不同。张钲朗同学解释，港铁系统以车厢重量计算挤迫程度，会因乘客携带大型行李而出现误差；而他们的系统则以镜头点算人数，点算人数方面理论上会比港铁系统准确。

巧合的是，其中一位比赛评审是有份设计现时港铁评估列车乘客数量系统的工程师，一度令他们不知所措，担心发明品变相批评对方设计，影响评分。

不过评审不但没有介意，更就他们的设计提出多项建议，例如除考虑车厢乘客量，亦可以思考月台乘客量是否也可以透过他们的发明作分流。他们感谢评审的意见，希望继续改善作品，日后应用到不同交通工具。

自学Coding成最大困难 STEM教育学习成果多

被问到研发过程最大困难时，四人一致认为是编程部分，因为系统需要他们运用从没学过的进阶编程知识。他们于是在老师指导下，自行在网上搜寻相关知识的网页和短片自学。即使找到合适网页，也要自行筛选出有助发明的编码，并保持发明品的原创性。

老师任指导角色 与学生齐齐学编程

负责指导4名学生的林钟辉老师表示，自己主要协助学生整合资料和提供技术指导，例如在发明初期会引导学生讨论，帮助他们整合资料。

他坦言，指导学生时最大挑战是编程知识，因为研发需使用Python编程语言结合AI，但自己对Python只有基本认识，所以需先行自学才能指导学生，认为“学生学习，老师都系一个学习”。

总结而言，林老师认为发明品比赛为学生提供平台，应用到学过的知识，甚至改善日常生活。