基于MATLAB的元胞自动机机场安检排队系统建模与仿真

资 源 简 介

本项目使用MATLAB实现元胞自动机模型，模拟机场安检排队登记流程。通过建立乘客流动规则和安检设施行为模型，可评估不同策略下的通行效率和瓶颈位置，为机场运营优化提供数据支持。

详 情 说 明

机场安检排队登记流程建模与优化模拟项目

项目介绍

本项目采用元胞自动机(cellular automata)方法构建机场安检排队登记系统的动态仿真模型。通过建立乘客流动规则和安检设施行为模型，模拟不同安检策略下的排队等候情况，分析通行效率和瓶颈位置。通过对比多种安检布局方案（如：单通道安检、多通道安检、分流入场调度），进行时间效率优化，最终确定最省时间的安检方式。

项目结合离散事件仿真和蒙特卡洛模拟技术，能够准确模拟真实机场安检环境中的随机性和动态性，为机场安检流程优化提供数据支持和决策参考。

功能特性

• 动态仿真建模：基于元胞自动机理论，构建机场安检系统的精细化仿真模型
• 多策略对比分析：支持多种安检布局方案（单通道、多通道、分流调度等）的性能比较
• 随机性模拟：集成蒙特卡洛方法，模拟乘客到达时间、安检时间等随机因素
• 性能指标分析：提供系统吞吐量、等待时间、队列长度、通道利用率等关键性能指标
• 可视化展示：生成元胞状态演化动态过程动画和性能对比图表
• 参数敏感性分析：评估关键参数变化对系统性能的影响程度

使用方法

数据准备

根据实际需求配置以下输入参数：

• 乘客到达时间分布参数（如泊松分布参数）
• 安检通道数量与安检时间参数分布
• 通道布局配置参数
• 元胞自动机规则参数（状态转移概率、速度参数等）
• 乘客类型比例参数
• 模拟时长与仿真次数配置

运行仿真

执行主程序启动仿真过程，系统将根据配置参数运行多次蒙特卡洛模拟。

结果分析

查看生成的输出结果：

• 不同安检策略下的平均等待时间与通行效率对比图
• 关键性能指标数据表
• 元胞状态演化动态过程动画
• 最优安检方式推荐结论与参数敏感性分析报告

系统要求

软件环境

• MATLAB R2018b 或更高版本

硬件配置

• 内存：4GB 或以上
• 硬盘空间：2GB 可用空间
• 处理器：Intel Core i5 或同等性能以上

文件说明

项目的主入口文件实现了完整的仿真流程控制功能，包括参数初始化、仿真环境构建、多场景模拟执行、结果收集与分析等核心模块。具体涵盖乘客流动模拟、元胞状态更新、安检过程处理、性能指标计算、结果可视化以及最优策略判定等一系列关键操作，确保模型能够准确反映不同安检配置下的系统行为特征和性能表现。