MATLAB二维元胞自动机对向行人流疏散仿真系统

资 源 简 介

本项目基于MATLAB实现二维元胞自动机模型，模拟对向行人流疏散过程。核心功能包括构建网格环境、模拟双向移动行为、实现避让与速度调整规则，并提供动态可视化仿真结果。适用于通道疏散、人群动力学研究等场景。

详 情 说 明

基于二维元胞自动机的对向行人流疏散仿真系统

项目介绍

本项目采用元胞自动机建模技术，结合社会力模型与决策算法，构建了一个二维网格环境下的对向行人流疏散仿真系统。系统能够模拟通道、出口等多种场景中行人的双向移动、自主避让及速度调整等复杂交互行为，并通过可视化界面实时展示疏散动态，定量分析疏散效率，为建筑安全设计、疏散预案制定提供科学依据。

功能特性

• 环境建模：支持从配置文件读取网格尺寸、障碍物、出口等信息，构建灵活的仿真场景。
• 行人仿真：实现基于元胞自动机状态转换规则的行人运动模拟，集成社会力模型以增强行人避让行为的真实性。
• 实时可视化：采用双缓冲技术实现流畅的动态显示，实时呈现行人位置、运动轨迹及拥堵热力图。
• 数据输出与分析：自动生成仿真过程视频、行人轨迹数据及包含疏散时间曲线、流量分析图表的PDF报告。
• 交互式控制：提供图形用户界面（GUI），方便用户设置仿真参数并实时监控关键指标。

使用方法

1. 准备输入文件：

- 准备好定义仿真环境的.mat配置文件。 - 准备好指定行人密度、初始位置及速度分布的.xlsx参数文件。

1. 启动仿真：

- 运行主程序文件，在GUI界面中设置仿真时长、时间步长及随机种子等参数。 - 点击开始按钮，系统将加载配置并启动仿真。

1. 查看结果：

- 仿真过程中可通过GUI界面观察实时动态和指标面板。 - 仿真结束后，系统自动在指定目录生成视频、数据文件及分析报告。

系统要求

• 操作系统：Windows / Linux / macOS
• 软件环境：MATLAB R2018b 或更高版本
• 依赖工具箱：Image Processing Toolbox, Statistics and Machine Learning Toolbox（用于部分分析功能）

文件说明

主程序文件作为整个系统的调度核心，承担了仿真流程的初始化和总控任务。其主要能力包括：解析用户通过图形界面输入的参数指令，协调并调用环境构建、行人行为模拟、动态可视化渲染以及数据记录与输出等多个功能模块的执行顺序与数据传递，确保仿真过程按照预设逻辑逐步推进，直至完成所有时间步的运算并最终生成所有指定的输出结果。