帮我用matlab编写可以生成含有前车加速度、前车速度、后车加速度、后车速度、两车车间距的交通流信息,并抓取交通流信息数据中两车间距在给定范围内行驶情况下的前车加速度和后车加速度,并绘制三幅图,分别为前车加速度图,后车加速度图,相对车间距图。
时间: 2024-04-29 14:22:09 浏览: 9
好的,这个任务可以分为以下几个步骤:
1. 生成交通流信息数据,包括前车加速度、前车速度、后车加速度、后车速度、两车车间距。
2. 抓取交通流信息数据中两车间距在给定范围内行驶情况下的前车加速度和后车加速度。
3. 绘制三幅图,分别为前车加速度图,后车加速度图,相对车间距图。
下面是具体的代码实现:
```matlab
% 步骤1:生成交通流信息数据
num_cars = 100; % 车辆数量
time_step = 0.1; % 时间步长
time_span = 100; % 时间跨度
v0 = 30; % 车辆自由行驶速度
s0 = 2; % 安全距离
T = 1; % 安全时间间隔
a = 1; % 最大加速度
b = 1.5; % 最大减速度
delta = 4; % 路段长度
x = zeros(num_cars, time_span/time_step); % 车辆位置
v = v0 * ones(num_cars, time_span/time_step); % 车辆速度
a = zeros(num_cars, time_span/time_step); % 车辆加速度
s = zeros(num_cars, time_span/time_step); % 车辆车距
for i = 1:size(x, 1)
x(i, 1) = (i-1) * delta;
end
for t = 2:size(x, 2)
for i = 1:size(x, 1)
s(i, t-1) = x(mod(i, num_cars)+1, t-1) - x(i, t-1);
if s(i, t-1) < 0
s(i, t-1) = s(i, t-1) + num_cars*delta;
end
end
for i = 1:size(x, 1)
s_star = s0 + max(0, v(i, t-1)*T + v(i, t-1)*(v(i, t-1)-v(mod(i-2, num_cars)+1, t-1))/2/sqrt(a*b));
s_star_next = s0 + max(0, v(i, t-1)*T + v(i, t-1)*(v(i, t-1)-v(mod(i, num_cars)+1, t-1))/2/sqrt(a*b));
dv = v(mod(i-2, num_cars)+1, t-1) - v(i, t-1);
if s(i, t-1) < s_star
a(i, t-1) = a * (1 - (v(i, t-1)/v0)^4 - (s_star/s(i, t-1))^2);
elseif s_star <= s(i, t-1) && s(i, t-1) < s_star_next
a(i, t-1) = a * (1 - (v(i, t-1)/v0)^4 - (s_star/s(i, t-1))^2 - (dv^2)/s(i, t-1)^2);
else
a(i, t-1) = -b * ((s_star_next/s(i, t-1))^2 - (v(i, t-1)/v0)^4 - (s_star_next*s(i, t-1))/dv^2);
end
end
for i = 1:size(x, 1)
v(i, t) = v(i, t-1) + a(i, t-1)*time_step;
if v(i, t) < 0
v(i, t) = 0;
end
x(i, t) = x(i, t-1) + v(i, t)*time_step;
if x(i, t) >= num_cars*delta
x(i, t) = x(i, t) - num_cars*delta;
end
end
end
% 步骤2:抓取两车间距在给定范围内行驶情况下的前车加速度和后车加速度
min_distance = 10; % 最小车间距
max_distance = 20; % 最大车间距
front_acc = zeros(num_cars, time_span/time_step); % 前车加速度
rear_acc = zeros(num_cars, time_span/time_step); % 后车加速度
for i = 1:size(x, 1)
for t = 2:size(x, 2)
if s(mod(i-2, num_cars)+1, t-1) >= min_distance && s(mod(i-2, num_cars)+1, t-1) <= max_distance
front_acc(i, t-1) = a(i, t-1);
rear_acc(mod(i, num_cars)+1, t-1) = a(mod(i, num_cars)+1, t-1);
end
end
end
% 步骤3:绘制三幅图
figure;
subplot(3, 1, 1);
plot(0:time_step:time_span-time_step, front_acc(1,:));
xlabel('Time (s)');
ylabel('Front Acceleration (m/s^2)');
title('Front Acceleration vs. Time');
subplot(3, 1, 2);
plot(0:time_step:time_span-time_step, rear_acc(1,:));
xlabel('Time (s)');
ylabel('Rear Acceleration (m/s^2)');
title('Rear Acceleration vs. Time');
subplot(3, 1, 3);
plot(0:time_step:time_span-time_step, s(1,:));
xlabel('Time (s)');
ylabel('Relative Distance (m)');
title('Relative Distance vs. Time');
```
这段代码会生成一个包含100辆车的交通流信息,并抓取两车间距在10到20之间的行驶情况下的前车加速度和后车加速度,并绘制三幅图,分别为前车加速度图、后车加速度图和相对车间距图。你可以根据需要修改参数,并自定义绘制图像的方式。
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