关于Python大量生成速度曲线

Question

问题背景：
绘制横坐标S（距离）、纵坐标V（速度）的曲线图，需要用到的是高中物理中的匀变速直线运动，总共会用得到的参数就是t（时间）、s（距离）、a（加速度）、v（速度）。总的来说就是假定在理想状况下，我只需要输入有几段限速路段，限速路段的距离（限速路段头尾相连），和其对应的限速值，加速度可以假定为0.5-1.1m/s²之类的，就可以生成总路程与其对应速度的曲线。
代码中有部分地方如果要理解的话会用到如下图的公式，但是其实我觉得可以不用看这个公式，这个我可以自己完成，还是附上方便专家们理解，有劳了。
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问题举例：
输入路段全长：2000m
第一段限速路段是：0-500m ，限速值是20km/h-30km/h
第二段限速路段是：500-1500m ，限速值是30km/h-40km/h
第三段限速路段是：1500-2000m ，限速值是25km/h-35km/h
然后他就生成如图
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问题要点、难点：
1、为什么是大量绘制呢？因为加速度、限速值是一个区间，如上我假定的加速度是0.5-1.1m/s²，我取的步长是0.1，这样折线图中的第一段便有6种可能了，然后车辆达到指定限速值进行匀速行驶，这里的限速值假定是取20-26km/h，步长取1，这样便又是6种可能了。6*6，在第一段限速路段便有36种可能，以此类推，每一段都有几种可能，便是这个意思。
如图我绘制的三段限速路段的图，但是我想要的是限速路段的数量是可变的，不然有四段限速路段的时候就又要改代码。
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2、以下我的代码比较简单，没有考虑那么多情况，因为实力有限，见谅。我的三段是直接考虑两端加速两段减速到终点的，但实际肯定不是这样，得考虑一下，诺后面一段的限速值比前一段大或者小，那么加速度便要考虑其正负，这个判定条件我不知道该怎么写。此外，代码中间寻找加速度与速度时间之间关系，我这段可能看起来会很绕，大概就是我用速度路程加速度求出时间，我觉得不重要，我用的描点法绘制的，重要的是如何生成这些数据。
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代码中我是把数据储存到数据库中绘制了，绘制步骤的代码如下：
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3、有一个难点一直困惑着我，因为我一直想着是一开始就输入是几段限速，这样段数便是一个变量，然后依据我上面代码的思路，这样我的for循环嵌套也是变量，百度了好久没不知道如何去掉for循环，或者控制for循环嵌套的层数。
本人交代：
因为这是我第一段自己接触的代码，是刚学习没多久，有很多思路可能奇奇怪怪，但是我是真的诚心学习，问题如果有描述不清楚的地方，请指正，谢谢。
不管是什么回答我都会认真思考回复的，感谢。

Answer 1

 
import matplotlib.pyplot as plt
spd=[[20,23],[60,64],[29,31]] #3段的限速上限值和下限值，要n段就继续加
lenth=[[0,400],[400,1000],[1000,1500]] #3段速度的区间
acc=[0.1,0.3]#加速度区间
plt.Figure()#创建绘画
plt.subplot(111)#创建图画区域
def cal(t,n):#计算和绘图方法
    for i in range(int(10*(acc[1]-acc[0])+1)):#遍历加速度（单个段）
        acct=acc[0]+i*0.1#计算每一个加速度
        for j in range(spd[n][1]-spd[n][0]+1):#遍历限速（单个段）
            spdt=spd[n][0]+j#计算每一个速度
            ttt=[acct,spdt]#产生本段的一个 加速度、速度 列表
            tt=t.copy()#复制上一级传递进来的结果列表（前段的加速度、速度结果）
            tt.append(ttt)#将本次生成的 本段加速度、速度列表添加进复制的列表
            if n<len(spd)-1:#如果没有遍历完所有的段速
                cal(tt,n+1)#递归遍历
            else:#否则
                speed=0#赋值初始速度为0
                loc=0#赋值初始位置为0
                speeds=[]#创建速度列表
                locs=[]#创建位置列表
                while loc<2000:#位置循环
                    loc+=(speed*0.1)#新位置计算
                    locs.append(loc)#添加新位置
                    speeds.append(speed)#向列表内添加新速度
                    for i in range(len(spd)):#遍历速度段
                        if loc>=lenth[i][0] and loc<lenth[i][1]:#判断是否在段内
                            if speed<tt[i][1]:#如果速度低于设定
                                speed+=(tt[i][0]*0.1)#加速
                            if speed>tt[i][1]:#如果速度高于设定
                                speed-=(tt[i][0]*0.1)#减速
                plt.plot(locs,speeds)#生成速度和位置列表后进行绘图
cal([],0)#调用方法，传入空列表进行初始化，初始段为0
plt.show()#显示图像