2014美赛相关MATLAB程序（基于NS模型） 主程序：NaSch_3.m程序代码 % 单车道最大速度
3个元胞开口边界条件加速减速随机慢化 clfclear all
%build the GUI
Tfine the plot button
plotbutton=uicontrol('style','pushbutton',...
'string','Run', ...'fontsize',12, ...'position',[100,400,50,20], ... 'callback', 'run=1;');Tfine the stop button
erasebutton=uicontrol('style','pushbutton',... 'string','Stop', ... 'fontsize',12, ...
'position',[200,400,50,20], ... 'callback','freeze=1;'); Tfine the Quit button
quitbutton=uicontrol('style','pushbutton',... 'string','Quit', ...
'fontsize',12, ...'position',[300,400,50,20], ...
'callback','stop=1;close;');number = uicontrol('style','text', ... 'string','1', ...'fontsize',12, ...
'position',[20,400,50,20]); ê setup
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')axis equalaxis tight
stop=0; %wait for a quit button push
run=0; %wait for a drawfreeze=0; %wait for a freeze（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 for j=1:i if i-j+1==n
[z,v]=leadcarupdate(z,v);
1
continue; else
%======================================加速、减速、随机慢化 if cells(i-j+1)==0;%判断当前位置是否非空 continue;
else v(i-j+1)=min(v(i-j+1)+1,vmax);%加速 %=================================减速 k=searchfrontcar((i-j+1),cells);%搜素前方首个非空元胞位置 if k==0;%确定于前车之间的元胞数 d=n-(i-j+1);
else d=k-(i-j+1)-1; end
v(i-j+1)=min(v(i-j+1),d); %==============================%减速 %随机慢化
v(i-j+1)=randslow(v(i-j+1));
new_v=v(i-j+1);
%======================================加速、减速、随机慢化 %更新车辆位置
z(i-j+1)=0; z(i-j+1+new_v)=1;
%更新速度 v(i-j+1)=0;
v(i-j+1+new_v)=new_v; end
end end
cells=z;
memor_cells(x,:)=cells;%记录速度和车辆位置 memor_v(x,:)=v; x=x+1;
set(imh,'cdata',cells)%更新图像 %update the step number diaplay pause(0.2);
stepnumber = 1 + str2num(get(number,'string')); set(number,'string',num2str(stepnumber)) end
if (freeze==1) run = 0; freeze = 0; end drawnow end
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函数：border_control.m程序代码 Function[new_matrix_cells,new_v]=border_control(matrix_cells,a,b,v,vmax) %边界条件，开口边界，控制车辆出入
%出口边界，若头车在道路边界，则以一定该路0.9离去 n=length(matrix_cells); if a==n
2
rand('state',sum(100*clock)*rand(1));%?¨ò????ú??×ó p_1=rand(1);%产生随机概率
if p_1<=1 %如果随机概率小于0.9，则车辆离开路段，否则不离口 matrix_cells(n)=0; v(n)=0; endend
%入口边界，泊松分布到达，1s内平均到达车辆数为q，t为1s if b>vmax t=1; q=0.25;
x=1; p=(q*t)^x*exp(-q*t)/prod(x);%1s内有1辆车到达的概率 rand('state',sum(100*clock)*rand(1)); p_2=rand(1); if p_2<=p
m=min(b-vmax,vmax); matrix_cells(m)=1; v(m)=m;
endendnew_matrix_cells=matrix_cells;
new_v=v;
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函数：leadcarrupdate.m程序代码 function [new_matrix_cells,new_v]=leadcarupdate(matrix_cells,v) %第一辆车更新规则
n=length(matrix_cells);
if v(n)~=0matrix_cells(n)=0; v(n)=0;
endnew_matrix_cells=matrix_cells;
new_v=v;
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函数：randslow.m程序代码 function [new_v]=randslow(v) p=0.3;%慢化概率
rand('state',sum(100*clock)*rand(1));%?¨ò????ú??×ó p_rand=rand;%产生随机概率 if p_rand<=p v=max(v-1,0); end
new_v=v;
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