前回の振り返り
前回は、着陸待ちのキューを実装し、先着順で公平に処理できるようにしました。
しかし、現実の航空管制では「燃料切れ」「機体トラブル」などの緊急事態が発生することがあります。今回は、緊急事態の航空機を優先する機能を追加します。
緊急事態とは
航空管制で「Mayday」や「Pan-Pan」と呼ばれる緊急宣言があります。これらは通常の着陸よりも優先されます。
今回は、以下の優先度を実装します:
- 緊急（emergency）: 最優先で着陸
- 通常（normal）: 先着順
Aircraftクラスに優先度を追加
航空機に緊急状態を示す属性を追加します。
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| package Aircraft {
use Moo;
with 'Aircraft::Role';
has flight_number => (is => 'ro', required => 1);
has is_emergency => (is => 'rw', default => 0);
sub declare_emergency($self) {
$self->is_emergency(1);
say $self->flight_number . ": MAYDAY! MAYDAY! 緊急事態を宣言します";
}
sub request_landing($self) {
if ($self->is_emergency) {
say $self->flight_number . ": 緊急着陸を要請します！";
} else {
say $self->flight_number . ": 着陸許可をリクエストします";
}
$self->tower->request_landing($self);
}
sub receive_clearance($self, $cleared) {
if ($cleared) {
say $self->flight_number . ": 着陸します";
$self->tower->notify_landed($self);
} else {
say $self->flight_number . ": 待機します";
}
}
}
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管制塔で優先度を処理
緊急事態の航空機はキューの先頭に追加します。
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| package ControlTower {
use Moo;
has aircrafts => (is => 'ro', default => sub { [] });
has runway => (is => 'ro', required => 1);
has waiting_queue => (is => 'ro', default => sub { [] });
sub register($self, $aircraft) {
push @{$self->aircrafts}, $aircraft;
$aircraft->tower($self);
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number . "を登録しました";
}
sub request_landing($self, $aircraft) {
if (!$self->runway->is_available) {
if ($aircraft->is_emergency) {
# 緊急はキューの先頭に
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"、緊急事態を確認。優先キューに追加します";
unshift @{$self->waiting_queue}, $aircraft;
} else {
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"、滑走路使用中です。キューに追加します";
push @{$self->waiting_queue}, $aircraft;
}
$aircraft->receive_clearance(0);
return;
}
$self->_grant_landing($aircraft);
}
sub _grant_landing($self, $aircraft) {
$self->runway->occupy($aircraft);
if ($aircraft->is_emergency) {
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"、緊急着陸を許可します！全機待機！";
} else {
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"、着陸を許可します";
}
$aircraft->receive_clearance(1);
}
sub notify_landed($self, $aircraft) {
$self->runway->release;
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"の着陸を確認";
$self->_process_queue;
}
sub _process_queue($self) {
if (@{$self->waiting_queue} == 0) {
say "管制塔: 待機中の航空機はありません";
return;
}
my $next = shift @{$self->waiting_queue};
say "管制塔: 次は" . $next->flight_number . "です";
$self->_grant_landing($next);
}
}
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ポイント:
unshift: 緊急時はキューの先頭に追加push: 通常時はキューの末尾に追加
完成コード
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| #!/usr/bin/env perl
use v5.36;
package Aircraft::Role {
use Moo::Role;
requires 'request_landing';
requires 'receive_clearance';
has tower => (is => 'rw');
}
package Runway {
use Moo;
has name => (is => 'ro', required => 1);
has occupied_by => (is => 'rw', default => undef);
sub is_available($self) {
return !defined $self->occupied_by;
}
sub occupy($self, $aircraft) {
$self->occupied_by($aircraft);
say "滑走路" . $self->name . ": " .
$aircraft->flight_number . "が使用開始";
}
sub release($self) {
my $aircraft = $self->occupied_by;
$self->occupied_by(undef);
say "滑走路" . $self->name . ": " .
$aircraft->flight_number . "が使用終了";
}
}
package ControlTower {
use Moo;
has aircrafts => (is => 'ro', default => sub { [] });
has runway => (is => 'ro', required => 1);
has waiting_queue => (is => 'ro', default => sub { [] });
sub register($self, $aircraft) {
push @{$self->aircrafts}, $aircraft;
$aircraft->tower($self);
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number . "を登録しました";
}
sub request_landing($self, $aircraft) {
if (!$self->runway->is_available) {
if ($aircraft->is_emergency) {
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"、緊急事態を確認。優先キューに追加します";
unshift @{$self->waiting_queue}, $aircraft;
} else {
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"、滑走路使用中です。キューに追加します";
push @{$self->waiting_queue}, $aircraft;
}
$aircraft->receive_clearance(0);
return;
}
$self->_grant_landing($aircraft);
}
sub _grant_landing($self, $aircraft) {
$self->runway->occupy($aircraft);
if ($aircraft->is_emergency) {
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"、緊急着陸を許可します！全機待機！";
} else {
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"、着陸を許可します";
}
$aircraft->receive_clearance(1);
}
sub notify_landed($self, $aircraft) {
$self->runway->release;
say "管制塔: " . $aircraft->flight_number .
"の着陸を確認";
$self->_process_queue;
}
sub _process_queue($self) {
if (@{$self->waiting_queue} == 0) {
say "管制塔: 待機中の航空機はありません";
return;
}
my $next = shift @{$self->waiting_queue};
say "管制塔: 次は" . $next->flight_number . "です";
$self->_grant_landing($next);
}
}
package Aircraft {
use Moo;
with 'Aircraft::Role';
has flight_number => (is => 'ro', required => 1);
has is_emergency => (is => 'rw', default => 0);
sub declare_emergency($self) {
$self->is_emergency(1);
say $self->flight_number .
": MAYDAY! MAYDAY! 緊急事態を宣言します";
}
sub request_landing($self) {
if ($self->is_emergency) {
say $self->flight_number . ": 緊急着陸を要請します！";
} else {
say $self->flight_number . ": 着陸許可をリクエストします";
}
$self->tower->request_landing($self);
}
sub receive_clearance($self, $cleared) {
if ($cleared) {
say $self->flight_number . ": 着陸します";
$self->tower->notify_landed($self);
} else {
say $self->flight_number . ": 待機します";
}
}
}
# 滑走路と管制塔を作成
my $runway = Runway->new(name => 'A');
my $tower = ControlTower->new(runway => $runway);
# 航空機を作成して登録
my $flight1 = Aircraft->new(flight_number => 'JAL123');
my $flight2 = Aircraft->new(flight_number => 'ANA456');
my $flight3 = Aircraft->new(flight_number => 'SKY789');
$tower->register($flight1);
$tower->register($flight2);
$tower->register($flight3);
say "=== シナリオ: 緊急事態発生 ===";
# flight1が滑走路を占有
$runway->occupy($flight1);
# flight2が着陸リクエスト（キューに入る）
$flight2->request_landing;
# flight3が緊急事態を宣言してリクエスト
$flight3->declare_emergency;
$flight3->request_landing;
say "--- flight1が着陸完了 ---";
$tower->notify_landed($flight1);
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実行結果:
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| 管制塔: JAL123を登録しました
管制塔: ANA456を登録しました
管制塔: SKY789を登録しました
=== シナリオ: 緊急事態発生 ===
滑走路A: JAL123が使用開始
ANA456: 着陸許可をリクエストします
管制塔: ANA456、滑走路使用中です。キューに追加します
ANA456: 待機します
SKY789: MAYDAY! MAYDAY! 緊急事態を宣言します
SKY789: 緊急着陸を要請します！
管制塔: SKY789、緊急事態を確認。優先キューに追加します
SKY789: 待機します
--- flight1が着陸完了 ---
滑走路A: JAL123が使用終了
管制塔: JAL123の着陸を確認
管制塔: 次はSKY789です
滑走路A: SKY789が使用開始
管制塔: SKY789、緊急着陸を許可します！全機待機！
SKY789: 着陸します
滑走路A: SKY789が使用終了
管制塔: SKY789の着陸を確認
管制塔: 次はANA456です
滑走路A: ANA456が使用開始
管制塔: ANA456、着陸を許可します
ANA456: 着陸します
滑走路A: ANA456が使用終了
管制塔: ANA456の着陸を確認
管制塔: 待機中の航空機はありません
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ANA456より後にリクエストしたSKY789が、緊急事態により先に着陸できました。
優先度キューの仕組み
flowchart TB
subgraph 通常の場合
A1[リクエスト] --> B1[push: 末尾に追加]
end
subgraph 緊急の場合
A2[リクエスト] --> B2[unshift: 先頭に追加]
end
Perlの配列操作を使って簡易的な優先度キューを実現しています:
push: 末尾に追加（通常）unshift: 先頭に追加（緊急）
今回のまとめ
今回は、緊急事態の航空機を優先する機能を追加しました。
is_emergency属性で緊急状態を管理unshiftで緊急機をキューの先頭に- 管制塔が優先度を判断して処理
次回はいよいよ最終回。このシリーズで作ってきたものが何だったのか、その正体を明かします。
