元胞自动机交通流仿真单车道带有弯道的时空图

%% 单向NS模型 clc;clear; dbstop if error; %% 基本参数 vmax=5;%最大速度 lanelength=200;%元胞个数 p_slow=0.2;%随机慢化概率 simtime=2000;%时长 seed=800;%道路 flow=zeros(1,seed); k=zeros(1,seed); des=zeros(seed,simtime/2); des_t=zeros(seed,simtime/2); p_des=zeros(seed,simtime/2); p_dest=zeros(seed,simtime/2); v_mean=zeros(1,seed); %速度平均 %%% space=zeros(1,lanelength); %空间位置 v=nan(1,lanelength); %nan：nan(x,y) 返回一个由 NaN 值组成的 x×y 数组,nan值非数字且不相等 time_space=zeros(simtime,lanelength); %时间矩阵 local_space=zeros(1,lanelength); sb = 0; for occupy_rate=1:seed %----------interupted car drive in---------------% space=zeros(1,lanelength); v=nan(1,lanelength); %-----------------startstatus（启动）---------------% car_number=fix(lanelength*occupy_rate/seed); %车辆数（fix:小于n的整数） n_total=randperm(lanelength,car_number); %randperm（k,n）：在前k个数中随机选择n个数？ space(1,n_total)=1; %第1行第n_total列位置为1，其余位置为0 k(occupy_rate)=car_number/lanelength; %密度 v_original=fix(1+(vmax-1)*rand(1,car_number)); %初始速度？？？ v(space==1)=v_original; %给予初始车辆初始速度 v_time=zeros(1,simtime/2); for time=1:simtime v_next=nan(1,lanelength); space_next=zeros(1,lanelength); n_t=find(space~=0&~isnan(v)); %寻找位置非空且速度不为nan的索引。find:查找非零元素的索引和值,isnan:使用 isnan 函数检测数组中的 NaN。~逻辑非，&逻辑and. space_space=[space,space]; %c=[a,b]表示合并a,b time_space(time,:)=space; %将第time行变为space数组 %---------------velocity upgrade（速度更新）------------% v_next(space==1)=min(v(space==1)+1,vmax);%非空位置更新速度 for i=1:length(n_t) %这个循环作用是检索非空位置前方是否有车，如果有车进行减速 dn=vmax; for j=n_t(i)+1:n_t(i)+vmax if space_space(j)==1 dn=j-(n_t(i)+1);break; end end v_next(1,n_t(i))=min(dn,v_next(n_t(i))); end v_des=v_next-v; m_slow = (rand(1,car_number) <= p_slow);%%随机慢化，输出逻辑值0或1 v_next(space==1) = max(0,v_next(space==1)-m_slow); v_dest=v_next-v; if time>simtime/2 des(occupy_rate,time-simtime/2)=mean(v_des(v_des<0)); %mean：返回均值 des_t(occupy_rate,time-simtime/2)=mean(v_dest(v_dest<0)); p_des(occupy_rate,time-simtime/2)=sum(v_des<0)/car_number; p_dest(occupy_rate,time-simtime/2)=sum(v_dest<0)/car_number; v_time(1,time-simtime/2)=mean(v_next(~isnan(v_next))); end v=v_next; v_next=nan(1,lanelength); % keyboard; %----------------movement--------------% for i=1:length(n_t) % length(n_t) n_next=n_t(i)+v(n_t(i)); if n_next>lanelength n_next=n_next-lanelength; if time>simtime/2 flow(occupy_rate)=flow(occupy_rate)+1; flow end end space_next(n_next)=space(n_t(i)); v_next(n_next)=v(n_t(i)); end v=v_next; space=space_next; sb = sb+1; v_next=nan(1,lanelength); % space_next=zeros(1,lanelength); end v_mean(1,occupy_rate)=sum(v_time)*2/simtime; end des = abs(des); des_t=abs(des_t); flow = flow; figure(1) %流量密度图 scatter(k,flow,'b.'); xlabel('密度'); ylabel('流量'); title('流量密度图') hold on figure(2) %密度速度图 scatter(k,v_mean,'b.'); xlabel('密度'); ylabel('速度'); title('速度密度图') figure(3) %流量速度图 scatter(flow,v_mean,'b.'); xlabel('流量'); ylabel('速度'); title('速度流量图')