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 clf clear all %build the GUI %define the plot button plotbutton=uicontrol('style','pushbutton',... 'string','Run', ... 'fontsize',12, ... 'position',[100,400,50,20], ... 'callback', 'run=1;'); %define the stop button erasebutton=uicontrol('style','pushbutton',... 'string','Stop', ... 'fontsize',12, ... 'position',[200,400,50,20], ... 'callback','freeze=1;'); %define 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]); %CA 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 equal axis tight stop=0; %wait for a quit button push run=0; %wait for a draw freeze=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); continue; 1 

else d=n-(i-j+1); %======================================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 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 /////////////////////////////////////////////////////////////////////// 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 rand('state',sum(100*clock)*rand(1));%¶¨ÒåËæ»úÖÖ×Ó 2 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 

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; end end %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; end end new_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); if v(n)~=0 matrix_cells(n)=0; v(n)=0; end new_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×Ó p_rand=rand; %产生随机概率 if p_rand<=p end new_v=v; /////////////////////////////////////////////////////////////////////// v=max(v-1,0); 3 

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)); for i=1:n j=z(i); if j==0 else end matrix_cells(j)=0; matrix_cells(j)=1; end matrix_cells_start=matrix_cells; /////////////////////////////////////////////////////////////////////// 函数：searchfrontcar.m程序代码 function [location_frontcar]=searchfrontcar(current_location,matrix_cells) i=length(matrix_cells); if current_location==i location_frontcar=0; else for j=current_location+1:i if matrix_cells(j)~=0 location_frontcar=j; break; else end location_frontcar=0; end end /////////////////////////////////////////////////////////////////////// 函数：searchlastcar.m程序代码 function [location_lastcar]=searchlastcar(matrix_cells) %搜索尾车位置 for i=1:length(matrix_cells) if matrix_cells(i)~=0 location_lastcar=i; break; location_lastcar=length(matrix_cells); else %如果路上无车，则空元胞数设定为道路长度 end end /////////////////////////////////////////////////////////////////////// 4 

函数：searchleadcar.m程序代码 function [location_leadcar]=searchleadcar(matrix_cells) i=length(matrix_cells); for j=1:i if matrix_cells(i-j+1)~=0 location_leadcar=i-j+1; break; location_leadcar=0; else end end /////////////////////////////////////////////////////////////////////// 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)); for i=1:length(matrix_cells) if matrix_cells(i)~=0 end v_matixcells(i)=round(vmax*rand(1)); end 5