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,并分别绘制前车加速度图,后车加速度图,相对车间距图
时间: 2023-06-27 15:07:24 浏览: 96
基于matlab的交通流
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首先,我们需要使用matlab的Simulink模块来创建一个交通流仿真模型。在这个模型中,我们将包括两辆车和一个控制器,以模拟两辆车之间的交通流。
接下来,我们需要为每个车辆定义一个动力学模型。这个模型将考虑到车辆的质量、惯性、摩擦力等因素,并通过计算加速度和速度来描述车辆的运动状态。
为了捕获交通流信息,我们需要在模型中添加传感器来测量前车和后车的加速度和速度,并计算两车之间的距离。然后,我们可以将这些数据存储在一个数据文件中。
最后,我们需要编写一个脚本来分析数据文件中的交通流信息,并绘制前车加速度、后车加速度和相对车间距图。在脚本中,我们可以设置一个范围来筛选出我们感兴趣的车间距数据,并从中提取前车和后车的加速度数据。
以下是一个示例脚本,用于生成交通流信息并分析数据:
```matlab
% 定义模型参数
m1 = 1000; % 前车质量
m2 = 1200; % 后车质量
k = 10000; % 弹性系数
c = 1000; % 阻尼系数
v1_init = 20; % 前车初始速度
v2_init = 15; % 后车初始速度
x0 = 50; % 初始车间距
sim_time = 200; % 模拟时长
% 创建Simulink模型
mdl = 'traffic_flow';
open_system(mdl);
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/Step', [mdl '/Step Input']);
add_block('simulink/Sources/Constant', [mdl '/Constant1']);
add_block('simulink/Sources/Constant', [mdl '/Constant2']);
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/Scope', [mdl '/Scope']);
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/Scope', [mdl '/Scope1']);
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/Scope', [mdl '/Scope2']);
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/Scope', [mdl '/Scope3']);
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/Scope', [mdl '/Scope4']);
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/Scope', [mdl '/Scope5']);
add_block('simulink/Commonly Used Blocks/Scope', [mdl '/Scope6']);
add_block('simulink/Math Operations/Gain', [mdl '/Gain1']);
add_block('simulink/Math Operations/Gain', [mdl '/Gain2']);
add_block('simulink/Math Operations/Gain', [mdl '/Gain3']);
add_block('simulink/Math Operations/Gain', [mdl '/Gain4']);
add_block('simulink/Math Operations/Gain', [mdl '/Gain5']);
add_block('simulink/Math Operations/Gain', [mdl '/Gain6']);
add_block('simulink/Math Operations/Add', [mdl '/Add1']);
add_block('simulink/Math Operations/Add', [mdl '/Add2']);
add_block('simulink/Math Operations/Divide', [mdl '/Divide1']);
add_block('simulink/Math Operations/Multiply', [mdl '/Multiply1']);
add_block('simulink/Math Operations/Multiply', [mdl '/Multiply2']);
add_block('simulink/Math Operations/Multiply', [mdl '/Multiply3']);
add_block('simulink/Math Operations/Sqrt', [mdl '/Sqrt1']);
% 设置模型参数
set_param([mdl '/Step Input'], 'Time', '0', 'Before', 'step_time', 'After', '0.1');
set_param([mdl '/Constant1'], 'Value', num2str(k/m1));
set_param([mdl '/Constant2'], 'Value', num2str(k/m2));
set_param([mdl '/Gain1'], 'Gain', num2str(-c/m1));
set_param([mdl '/Gain2'], 'Gain', num2str(c/m2));
set_param([mdl '/Gain3'], 'Gain', num2str(1/m1));
set_param([mdl '/Gain4'], 'Gain', num2str(1/m2));
set_param([mdl '/Gain5'], 'Gain', num2str(1/k));
set_param([mdl '/Gain6'], 'Gain', num2str(-1/k));
set_param([mdl '/Divide1'], 'DenominatorInput', 'on');
set_param([mdl '/Multiply1'], 'Multiplication', 'Matrix(*)');
set_param([mdl '/Multiply2'], 'Multiplication', 'Matrix(*)');
set_param([mdl '/Multiply3'], 'Multiplication', 'Matrix(*)');
% 运行模拟
sim(mdl);
% 分析数据
data = load('traffic_flow.mat');
time = data.tout;
x1 = data.x1;
v1 = data.v1;
a1 = data.a1;
x2 = data.x2;
v2 = data.v2;
a2 = data.a2;
d = x1 - x2;
% 提取数据
lower_limit = 10; % 车间距下限
upper_limit = 30; % 车间距上限
index = find(d > lower_limit & d < upper_limit);
a1_filtered = a1(index);
a2_filtered = a2(index);
% 绘制图形
figure;
subplot(3, 1, 1);
plot(time, a1);
title('前车加速度');
xlabel('时间');
ylabel('加速度');
subplot(3, 1, 2);
plot(time, a2);
title('后车加速度');
xlabel('时间');
ylabel('加速度');
subplot(3, 1, 3);
plot(time(index), d(index));
title('相对车间距');
xlabel('时间');
ylabel('距离');
```
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