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12014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clfclearall%buildtheGUI%definetheplotbuttonplotbutton=uicontrol('style','pushbutton',...'string','Run',...'fontsize',12,...'position',[100,400,50,20],...'callback','run=1;');%definethestopbuttonerasebutton=uicontrol('style','pushbutton',...'string','Stop',...'fontsize',12,...'position',[200,400,50,20],...'callback','freeze=1;');%definetheQuitbuttonquitbutton=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]);%CAsetupn=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')axisequalaxistightstop=0;%waitforaquitbuttonpushrun=0;%waitforadrawfreeze=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:iifi-j+1==n[z,v]=leadcarupdate(z,v);2continue;else%======================================加速、减速、随机慢化ifcells(i-j+1)==0;%判断当前位置是否非空continue;elsev(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ifk==0;%确定于前车之间的元胞数d=n-(i-j+1);elsed=k-(i-j+1)-1;endv(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;endendendcells=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%updatethestepnumberdiaplaypause(0.2);stepnumber=1+str2num(get(number,'string'));set(number,'string',num2str(stepnumber))endif(freeze==1)run=0;freeze=0;enddrawnowend///////////////////////////////////////////////////////////////////////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);ifa==n3rand('state',sum(100*clock)*rand(1));%¶¨ÒåËæ»úÖÖ×Óp_1=rand(1);%产生随机概率ifp_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1sifbvmaxt=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);ifp_2=pm=min(b-vmax,vmax);matrix_cells(m)=1;v(m)=m;endendnew_matrix_cells=matrix_cells;new_v=v;///////////////////////////////////////////////////////////////////////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);ifv(n)~=0matrix_cells(n)=0;v(n)=0;endnew_matrix_cells=matrix_cells;new_v=v;///////////////////////////////////////////////////////////////////////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));%¶¨ÒåËæ»úÖÖ×Óp_rand=rand;%产生随机概率ifp_rand=pv=max(v-1,0);endnew_v=v;///////////////////////////////////////////////////////////////////////4函数：roadstart.m程序代码function[matrix_cells_start]=roadstart(matrix_cells,n)%道路上的车辆初始化状态，元胞矩阵随机为0或1，matrix_cells初始矩阵，n初始车辆数k=length(matrix_cells);z=round(k*rand(1,n));fori=1:nj=z(i);ifj==0matrix_cells(j)=0;elsematrix_cells(j)=1;endendmatrix_cells_start=matrix_cells;///////////////////////////////////////////////////////////////////////函数：searchfrontcar.m程序代码function[location_frontcar]=searchfrontcar(current_location,matrix_cells)i=length(matrix_cells);ifcurrent_location==ilocation_frontcar=0;elseforj=current_location+1:iifmatrix_cells(j)~=0location_frontcar=j;break;elselocation_frontcar=0;endendend///////////////////////////////////////////////////////////////////////函数：searchlastcar.m程序代码function[location_lastcar]=searchlastcar(matrix_cells)%搜索尾车位置fori=1:length(matrix_cells)ifmatrix_cells(i)~=0location_lastcar=i;break;else%如果路上无车，则空元胞数设定为道路长度location_lastcar=length(matrix_cells);endend///////////////////////////////////////////////////////////////////////5函数：searchleadcar.m程序代码function[location_leadcar]=searchleadcar(matrix_cells)i=length(matrix_cells);forj=1:iifmatrix_cells(i-j+1)~=0location_leadcar=i-j+1;break;elselocation_leadcar=0;endend///////////////////////////////////////////////////////////////////////函数：speadstart.m程序代码function[v_matixcells]=speedstart(matrix_cells,vmax)%道路初始状态车辆速度初始化v_matixcells=zeros(1,length(matrix_cells));fori=1:length(matrix_cells)ifmatrix_cells(i)~=0v_matixcells(i)=round(vmax*rand(1));endend