基于MATLAB的高速公路交通流动态仿真与可视化平台

资 源 简 介

此MATLAB项目提供命令行和图形界面两种操作模式，模拟高速公路交通流的动态行为。支持多车道、交通密度、车速分布及出入口匝道影响等场景，采用微观车辆行为规则实现高精度仿真和实时可视化。

详 情 说 明

高速公路交通流动态仿真与可视化平台

项目介绍

本项目是一个基于MATLAB开发的高速公路交通流动态仿真平台，采用面向对象编程架构与离散事件仿真引擎，实现对多车道高速公路交通流的微观模拟。平台支持图形界面交互与命令行批量处理两种操作模式，能够模拟不同交通密度、车速分布、匝道影响等多种场景，为交通流量分析、拥堵机理研究和控制策略评估提供技术支持。

功能特性

• 双模式操作：提供直观的图形界面操作和高效的命令行批量处理两种模式
• 参数化建模：支持车道数量、道路长度、限速要求、匝道配置等道路参数的灵活设置
• 微观仿真机制：集成跟驰模型、换道规则等车辆行为模型，真实反映交通流动态特性
• 实时可视化：图形界面下动态显示车辆运动状态，使用颜色编码区分车速和车型
• 性能监测：实时计算并展示平均速度、流量、密度等关键交通参数的时序变化
• 数据导出：生成包含拥堵统计、行程时间分布、车道利用率等指标的详细分析报告

使用方法

图形界面模式

1. 启动MATLAB并设置当前文件夹为项目根目录
2. 运行主程序文件启动图形界面
3. 在界面中配置道路参数、交通条件和仿真设置
4. 点击"开始仿真"按钮启动可视化模拟
5. 实时观察交通流动态和性能指标变化
6. 仿真结束后查看统计报告并导出数据

命令行模式

1. 在MATLAB命令窗口中调用仿真函数
2. 通过参数结构体或配置文件设置仿真条件
3. 执行批量仿真测试，系统自动运行并保存结果
4. 使用数据分析函数处理输出数据并生成报表

系统要求

• 软件环境：MATLAB R2020b或更高版本
• 必要工具箱：MATLAB基本安装即可运行，图形界面功能需要App Designer支持
• 硬件建议：4GB以上内存，支持OpenGL的图形显卡（用于流畅的可视化显示）

文件说明

主程序文件作为整个仿真系统的调度中枢，承担着模式选择与流程控制的核心功能。它负责初始化仿真环境，根据用户选择的模式分别调用图形界面生成模块或命令行参数处理模块，协调道路网络构建、车辆生成、仿真引擎运行以及结果输出等各个环节的有序执行。在图形界面模式下，该文件创建并管理用户交互界面，处理各类控件事件；在命令行模式下，则解析输入参数并启动批处理仿真流程，最终确保仿真数据的完整采集与分析报告的正确生成。