交通流元胞自动机程序Word格式.docx
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仿真步长数目——输入参数
车道入口处新进入车辆的概率——输入参数
%test:
%nl=400;
%nc=2;
nt=500;
%构造元胞矩阵
B=ones（2*nc+1,nl+2）;
%奇数行为不可行车道
B（1:
2:
（2*nc+1）,:
）=1.2;
%初始化仿真元胞状态（1为无车,0为有车）
bb=B（2:
2*nc,:
）;
bb（bb~=0）=1;
B（2:
）=bb;
2*nc,end）=0;
%显示初始交通流图
figure
（1）;
H=imshow（B,[]）;
set（gcf,'
position'
[241132560420]）;
%241132560420
doublebuffer'
'
on'
%241
title（'
cellular-automationtotrafficmodeling'
color'
b'
%初始化化存储元胞上车辆状态的矩阵
S（1:
nc,nl）=0;
Q（1:
nc,1:
2）=0;
Acc（1:
（nl+2））=0;
%初始化换道频率、平均速度、车流密度相关变量
ad=0;
av（1:
nt）=0;
ap（1:
c=1;
forn=1:
nt
A=B（2:
%确定前n-2个车辆的状态
S（:
:
）=0;
S（A（:
1:
end-2）==0&
A（:
2:
end-1）==1&
3:
end）==1）=2;
%加速的车
end-1）==0）=3;
%停车的车
end）==0）=1;
%减速行驶的车
%确定最后2两个元胞的状态
Q（:
Q（A（:
end-1）==0&
end）==0）=1;
end）==1）=2;
end-1）==1&
end）==0）=2;
end）=1;
%获得所有元胞上车辆的状态
Acc=[SQ];
%换路规则
if（nc>
1&
&
n>
nl/2）
%遍历每一个元胞
forg=1:
length（Acc（1,:
））
%停车状态车辆如另一条路有2空位则换路
if（Acc（1,g）==3&
Acc（2,g）==0&
Acc（2,g+1）==0）
A（1,g）=1;
A（2,g）=0;
ad=ad+1;
elseif（Acc（2,g）==3&
Acc（1,g）==0&
Acc（1,g+1）==0）
A（1,g）=0;
A（2,g）=1;
%均速行驶车辆如另一条路有3空位则换路
elseif（Acc（1,g）==1&
Acc（2,g+1）==0&
Acc（2,g+1）==0）A（1,g）=1;
ad=ad+1;
elseif（Acc（2,g）==1&
Acc（1,g+1）==0&
Acc（1,g+1）==0）A（1,g）=0;
end
%换路后重新设置元胞上的车辆状态
end）=0;
%寻找加速的车
%寻找停车的车
%寻找减速行驶的车%确定最后2两个元胞的状态
%
%获得所有元胞状态
%根据当前状态改变元胞位置
%匀速运行车辆向前走1格
A（Acc（:
end）==1）=1;
A（[zeros（nc,1）Acc（:
end-1）]==1）=0;
%高速运行车辆向前走2格
end）==2）=1;
A（[zeros（nc,2）Acc（:
end-2）]==2）=0;
%计算平均速度、换道频率、车流密度等参数
%获得运行中的车辆数目N
matN=A<
1;
N=sum（sum（matN））;
%获得运行中的车辆速度之和V
E=S（（S==1）|（S==2））;
V=sum（E）;
%计算此时刻的车流密度并保存
ap（n）=N/（nc*（nl+2））;
%计算此时刻的平均速率并保存
if（N~=0&
av（c）=V/N;
c=c+1;
%在车道入口处随机引入新的车辆
A=[round（fp*rand（nc,1））&
A（1:
nc,1）A（:
end）];
A（A~=0）=1;
%将新的车辆加入元胞矩阵中
）=A;
%显示交通流图
set（H,'
CData'
B）;
%仿真步长
pause（dt）;
%仿真结束,计算结果
d=ad;
p=mean（ap）;
v=sum（av）/c;
%初始化仿真参量
nc=2;
n=1;
fp=1.2;
%车流密度变化时的单车道仿真程序
车流密度%dt:
forfp=2.5:
-0.25:
0.5
va（n）=v;
pa（n）=p;
da（n）=d;
n=n+1;
%绘制平均速率-车流密度（v-p）曲线
figure
（2）
plot（pa,va）;
%绘制车流密度的变化曲线
figure（3）
plot（pa）;
clf
clearall
%buildtheGUI
%definetheplotbutton
plotbutton=uicontrol（'
style'
pushbutton'
...
'
string'
Run'
...
fontsize'
12,...
[100,400,50,20],...
callback'
'
run=1;
%definethestopbutton
erasebutton=uicontrol（'
Stop'
[200,400,50,20],...
freeze=1;
%definetheQuitbutton
quitbutton=uicontrol（'
Quit'
[300,400,50,20],...
stop=1;
close;
number=uicontrol（'
text'
1'
[20,400,50,20]）;
%CAsetup
n=100;
%数据初始化
z=zeros（1,n）;
%元胞个数
z=roadstart（z,5）;
%道路状态初始化,路段上随机分布5辆cells=z;
vmax=3;
%最大速度
v=speedstart（cells,vmax）;
%速度初始化
x=1;
%记录速度和车辆位置
memor_cells=zeros（3600,n）;
memor_v=zeros（3600,n）;
imh=imshow（cells）;
%初始化图像白色有车,黑色空元胞
set（imh,'
erasemode'
none'
）
axisequal
axistight
stop=0;
%waitforaquitbuttonpush
run=0;
%waitforadraw
freeze=0;
%waitforafreeze（冻结）
while（stop==0）
if（run==1）
%边界条件处理,搜素首末车,控制进出,使用开口条件a=searchleadcar（cells）;
b=searchlastcar（cells）;
[cells,v]=border_control（cells,a,b,v,vmax）;
i=searchleadcar（cells）;
%搜索首车位置
forj=1:
i
ifi-j+1==n
[z,v]=leadcarupdate（z,v）;
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