【老生谈算法】MATLAB绘制交通流密度-速度关系的程序源码.doc
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简介：
这份文档《老生谈算法》详细介绍了如何使用MATLAB编程来绘制交通流中关键的密度-速度关系曲线，包含了完整的程序源代码。适合对交通工程和算法实现感兴趣的读者学习参考。
Matlab 作为一款功能强大的技术计算软件，在交通流密速关系领域发挥了重要作用。本段落将以使用 Matlab 绘制交通流密速关系程序源码为例，详细介绍相关的基本概念及应用。
一、交通流密速关系的基础知识
在交通工程中，研究交通工具的平均速度（即流量）、密度和数量之间的联系是至关重要的。其中，车辆的速度是指某一时间内通过特定路段的平均移动速率；而该路段上的物体密集程度则定义为“密度”，单位时间内的通行量被称为“流量”。为了模拟这些变量间的关联性，通常会采用包括Green Shields、Greenberg 和 Underwood 等假设在内的多种模型。
二、利用 Matlab 绘制交通流密速关系
要使用Matlab绘制这种关系图，需要先设定一些参数。例如：
1. 设畅行速度(Sf)为 1000 单位。
2. 阻塞密度(Dj)设为500单位。
接着可以利用 subplot 函数来创建图形窗口，并通过 plot3 函数展示三者之间的动态变化关系，最后添加适当的标签和标题以增强可读性。具体代码如下：
```matlab
Sf = 1000;
Dj = 500;
subplot(2,2,1);
for D=0:10:Dj;
for S=0:1:Sf;
V=D*S;
plot3(S,D,V,r+); hold on;
end
end
xlabel(流速, FontWeight,bold);
ylabel(密度, FontWeight,bold);
zlabel(流量, FontWeight,bold);
title(\fontname{隶书} 空间图形);
```
三、Green Shields 假设的应用展示
该假设认为交通速度(S)与车辆密度(D)之间存在线性关系，具体表达式为 S=Sf*(1-D/Dj)，其中Sf和Dj分别为自由流速及阻塞密度。基于此理论，在Matlab中可以绘制出相应的图形：
```matlab
subplot(2,2,1);
D = 0:1:Dj;
S = Sf * (1 - D / Dj);
plot(S,D,b*);
xlabel(流速, FontWeight,bold);
ylabel(密度, FontWeight,bold);
zlabel(流量, FontWeight,bold);
title(\fontname{隶书} Green Shields 假设);
view(-37.5,80);
```
四、结论
综上所述，Matlab因其强大的计算功能，在交通流密速关系研究中扮演着重要角色。本段落通过实例展示了如何利用该软件进行相关分析和可视化工作，并简述了Green Shields假设的应用情况。
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