如何用代码在一张网格图上表示出三辆列车从起点到终点的过程,其中只有一条轨道,相邻之间的列车发车要间隔一分钟,到站间隔要一分钟,两站之间有5个闭塞区间,每个闭塞区间要求运行两分钟,最后能够得到每个时刻每辆列车的所在位置
时间: 2024-03-23 11:43:50 浏览: 18
这个问题可以使用 Python 的 Matplotlib 库来实现。以下是一个示例代码,可以绘制三辆列车从起点到终点的过程:
```python
import matplotlib.pyplot as plt
# 列车数量
num_trains = 3
# 起点和终点位置
start_pos = 0
end_pos = 100
# 闭塞区间长度
block_length = 5
# 列车速度
train_speed = 1
# 每辆列车的位置和状态
train_states = [[start_pos, 'run'], [start_pos, 'stop'], [start_pos, 'stop']]
# 记录每个时刻每辆列车的位置和状态
time_table = []
time_table.append(train_states)
# 模拟每分钟的运行过程
for i in range(1, end_pos + 1):
new_states = []
for j in range(num_trains):
# 判断列车是否到站
if train_states[j][1] == 'stop':
new_states.append(train_states[j])
else:
# 计算列车在这一分钟的位置
new_pos = train_states[j][0] + train_speed
# 判断列车是否到达终点
if new_pos >= end_pos:
new_states.append([end_pos, 'stop'])
else:
# 判断列车是否进入下一个闭塞区间
if (new_pos - start_pos) % (block_length + 1) == 0:
new_states.append([new_pos, 'stop'])
else:
new_states.append([new_pos, 'run'])
train_states = new_states
time_table.append(train_states)
# 绘制网格图
fig, ax = plt.subplots()
ax.set_xlim(0, end_pos)
ax.set_ylim(0, num_trains)
ax.set_xlabel('Position')
ax.set_ylabel('Train')
# 绘制列车位置
for i in range(len(time_table)):
for j in range(num_trains):
if time_table[i][j][1] == 'stop':
ax.scatter(time_table[i][j][0], j, color='red', s=50)
else:
ax.scatter(time_table[i][j][0], j, color='blue', s=50)
# 显示图形
plt.show()
```
这个示例代码中,我们使用了一个二维列表 `train_states` 来记录每辆列车的位置和状态,其中第一维表示列车的编号,第二维有两个元素,第一个元素表示列车的位置,第二个元素表示列车的状态('run' 表示运行,'stop' 表示停止)。我们还使用了另一个二维列表 `time_table` 来记录每个时刻每辆列车的位置和状态。在每个时刻的模拟过程中,我们根据列车的位置和状态来更新 `train_states`,然后将 `train_states` 添加到 `time_table` 中。最后,我们使用 Matplotlib 库来绘制网格图,表示出每个时刻每辆列车的位置和状态。