元胞自动机模型代码

资 源 简 介

元胞自动机模型代码

详 情 说 明

元胞自动机是一种离散的数学模型，在交通流仿真中表现出强大的适应性。该模型将道路划分为等距的网格单元，每个单元代表一个元胞，车辆在这些元胞上按照既定规则移动。

交通流元胞自动机模型的核心在于三大规则模块：运动规则、跟驰规则和换道规则。运动规则定义了车辆在没有任何干扰情况下的基础移动方式，通常表现为以最大安全速度前进。跟驰规则模拟前车对后车的制约作用，通过安全距离和减速概率等参数保证行车安全。换道规则则引入了横向移动的可能性，考虑相邻车道的空间条件和速度优势来判断是否执行换道动作。

模型中每个时间步的处理流程包含四个阶段：首先更新所有车辆的速度，然后处理换道决策，接着执行实际移动，最后处理边界条件。边界条件通常采用周期性边界，模拟环形道路环境。

该模型的优势在于能够通过简单的局部规则产生复杂的全局交通现象，如交通拥堵的自发形成和传播。调整规则中的参数可以模拟不同驾驶行为特征，如激进型或保守型驾驶风格。值得注意的是，虽然规则简单，但合理设置减速概率和换道阈值等参数对模拟真实性至关重要。