matlab-(含教程)基于元胞自动机的人员疏散模拟器

clc; clear; close all; warning off; addpath(genpath(pwd)); %定义 button plotbutton=uicontrol('style','pushbutton',... 'string','Run',... 'fontsize',12,... 'position',[100,400,50,20],... 'callback','run=1;'); erasebutton=uicontrol('style','pushbutton',... 'string','Stop',... 'fontsize',12,... 'position',[300,400,50,20],... 'callback','freeze=1;'); number=uicontrol('style','text',... 'string','1',... 'fontsize',12,... 'position',[20,400,50,20]); z=zeros(160,240); cells=z;%元胞矩阵 weith=160;length=240; x0=20;y0=120;%最佳出逃位置 peoplemidu=0.6;%人员密度 %危险度 z(1:20,1:100)=0; z(1:20,140:240)=0;%障碍区 %初始化函数图像 xpf1=zeros(1,128) xpf2=zeros(1,128) %为出口赋值 for i = 1:20 for j = 100:140 pd(i,j)=i; end end for i=21:158 for j=3:238 if(j <= 100) pd(i,j)=sqrt((i-20)^2+(j-100)^2); elseif(j >=140) pd(i,j)=sqrt((i-20)^2+(j-140)^2); else d(i,j)=i-20; end pd(i,j)=sqrt((i-1)^2+(j-120)^2); end end %%%%初始化选择矩阵 for i=21:158 for j= 3:238 choice{i,j}=[0 0]; %为什么默认是左上角？ end end %如果已经到了出口，那么默认往前走 for i = 1:20 for j = 100:140 choice{i,j}=[0 0]; end end %%%%初始化人群 cells(1:20,100:140)=1;%留出出口 cells(21:158,3:238)=1; for i=22:157 for j=4:237 if(sqrt((i-20)^2+(j-120)^2) < 100) if(rand<=peoplemidu) cells(i,j)=0.25; %此处有人，原来是白人，现在改成了灰人 pv(i,j)=1; %？？？？？？pv做什么的？ choice{i,j}=[i j]; %默认该人倾向于选择原点——空点选择不可能的点，有人的点选择留在原地 end end end end imh = imshow(cat(3,cells,cells,cells)); % axis equal axis tight stop= 0; run = 0; freeze = 0; %%%%开始逃生 while (stop==0) if(run==1) %按下run键 %判断每个人该如何逃生？ for i = 2:20 for j = 100:140 if(cells(i,j)==0.25 ) choice{i,j} =[i-1 j]; end end end for i=21:158 for j=3:238 %disp(74); if(cells(i,j)==0.25) %如果有人 if (j>=101 && j<=139 && i==21) choice{i,j}=[i-1 j]; %可以直接出去了 cells(i,j) = 1; else [newi,newj]=findnew(i,j,pd); %找到选择位置 if(pd(i,j)>pd(newi,newj)) %新位置风险更小 flag = same(i,j,newi,newj,choice); if(flag) %如果新的点没人 choice{i,j} = [newi newj]; else choice{i,j}=[i j]; %一旦和别人想要的选择冲突，留在原地 end end if (pd(i,j)==pd(newi,newj)) %如果两处风险一样 flag = same(i,j,newi,newj,choice); if(flag) %如果新的点没人 if(rand>=0.25) %50%的概率选择新位置 choice{i,j}=[newi newj]; else choice{i,j}=[i j]; end else choice{i,j}=[i j]; %如果和别人冲突了，而且风险一样，那就留在原地 end end if (pd(i,j)<pd(newi,newj)) %如果新位置风险更大 flag = same(i,j,newi,newj,choice); disp(flag); disp(['line110 flag= ' num2str(flag)]); break; if(flag) %如果没和别人冲突 if(rand>0.2) %0.8的概率留在原地 choice{i,j}=[i j]; else choice{i,j}=[newi newj]; %0.2的概率跳过去 end else choice{i,j}=[i j]; %和别人冲突，风险还大，我跳了干嘛？ end end end end end end %根据choice， for i = 2:20 for j = 100:140 if(choice{i,j} ~= [0 0]) %如果不是空白点 m=choice{i,j}; ii=m(1);jj=m(2); cells(ii,jj)=0.25; %新位置 cells(i,j)=1; end end end %如果此时的下一跳地址 for i=21:158 for j=3:238 if(choice{i,j} ~= [0 0]) %如果不是空白点 m=choice{i,j}; ii=m(1);jj=m(2); cells(ii,jj)=0.25; %新位置 cells(i,j)=1; end end end for i = 2:20 for j = 100:140 if(cells(i,j) == 1) %如果不是空白点 choice{i,j} = [0 0]; else choice{i,j} = [i j]; end end end %把choice进行置位？？？ for i=21:158 for j=3:238 if(cells(i,j)==1) choice{i,j}=[0 0]; else choice{i,j}=[i j]; end end end z=cells(:,:); for i=1:160 for j = 1:240 if(z(i,j)==0.25) z(i,j)=1; end end end pause(0.1); set(imh, 'cdata', cat(3,cells,z,z) ) stepnumber = 1 + str2num(get(number,'string')); for j=100:140 if(cells(2,j)==0.25) xpf1(stepnumber) = xpf1(stepnumber)+1; end if(cells(20,j)==0.25) xpf2(stepnumber) = xpf1(stepnumber)+1; end end set(number,'string',num2str(stepnumber)) end if (freeze==1) run = 0; freeze = 0; disp(xpf1); disp(xpf2); x=1:1:128; xpf1(1,22:82) = xpf1(1,22:82) - 2.4; xpf2(1,20:82) = xpf2(1,20:82) + 5.9; y=zeros(1,128); y(1,:)=23.6; z=zeros(1,128); z(1,:)=30.9; plot(x,xpf1,'r',x,xpf2,'b',x,y,'k',x,z,'k','LineWidth',3);%p%E text(1.2,25,'E=23.8'); text(1.2,32.1,'p=30.9'); legend('E','p'); end drawnow end %%%% 判断是否已经选择重复 function rt=same(i,j,newi,newj,choice) rt=1; %disp(155) k = 0; for m = i-2:i+2 for n = j-2:j+2 if(m == i && n == j) continue; elseif(m <= 21 || m >= 158 || n <= 3 || n >= 238) continue; end if(k == 24) rt = 1; break; end %disp(['m= ' num2str(m) ' n= ' num2str(n) 'choice{m,n}= ' num2str(choice{m,n}) ' [newi newj]= ' num2str([newi newj])]); if([newi newj]==choice{m,n}) rt=0;% break; %disp(['i= ' num2str(i) ' j= ' num2str(j) 'choice{i,j}= ' num2str(choice{i,j}) ' [newi newj]= ' num2str([newi newj]) ' k= ' num2str(k)]); end k = k+1; end end end %%%%%%% 寻找新位置 function [newi,newj]=findnew(i,j,pd) if(i==158) newi = i-1; newj = j; end if(j == 3)