MATLAB元胞自动机交通模型模拟

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"该资源提供了一个使用MATLAB编写的元胞自动机(Cellular Automata)交通模型。这个模型能够模拟简单的交通流动情况,并且允许用户在此基础上进行自定义扩展。" 元胞自动机是一种离散时间、离散空间的计算模型,由一维或高维的格点组成,每个格点的状态可以是有限个状态之一。在交通模型中,元胞自动机通常用于模拟车辆在道路上的移动情况。在这个MATLAB代码中,元胞自动机被用来表示道路,每个元胞代表道路上的一个位置,其状态可以是空闲(0)或占用(1),表示是否有车辆。 函数`traffic1(n)`接受一个参数`n`,代表元胞自动机的宽度。如果未提供参数,则默认设置为100。函数首先生成一个9行`n+2`列的矩阵`B`,其中的数值随机分布在[0, 5)之间,然后将特定行的值设定为1.2,以表示道路的边界。接着,对中间几行的非零值进行处理,将其转换为1,以创建车辆所在的位置。 程序的核心部分是一个`while`循环,它会持续更新元胞状态直到用户按下空格键。在每次循环中,首先获取当前的关键输入,检查是否为空格。如果是空格,就结束循环。然后,提取中间行`A`,并根据交通规则更新它们的状态。这些规则包括: 1. 如果当前元胞为空且前一个元胞为空,则下一个时刻保持为空。 2. 如果当前元胞为车辆且前一个元胞为空,则下一个时刻车辆不能前进。 3. 如果当前元胞为空且前一个元胞有车辆,则下一个时刻变为车辆,模拟车辆进入的情况。 更新后的状态矩阵`C`会被赋回给`B`的中间行,然后更新显示的图像数据。`pause(0.1)`确保了动画效果,让每一帧之间有一定的间隔,使得交通流动可见。 最后,代码会将当前图形窗口设为活动窗口,以便用户可以交互地停止程序。 通过这个模型,我们可以观察到车辆如何在道路上移动,以及交通流的动态变化。用户可以根据需要修改代码,添加更复杂的交通规则或者扩展到多车道的情况,以模拟更加真实的交通场景。这个模型对于理解元胞自动机的工作原理以及交通流分析都有一定的教育价值。