# 执行时间与执行步骤

> 配套插图：[`figures/steps-state-machine.png`](figures/steps-state-machine.png)（状态机与动作回合）、
> [`figures/timing-attachment-example-105-111-194-199.png`](figures/timing-attachment-example-105-111-194-199.png)（附件示例逐步推演）、
> [`figures/timing-measured-q3-10-sources.png`](figures/timing-measured-q3-10-sources.png)（实测一局的时序分解）。
> 复现：`uv run python scripts/build_figure_data.py --only steps-state-machine,timing-attachment-example-105-111-194-199,timing-measured-q3-10-sources`

本文说明每一步做什么、每步花多少虚拟时间、这些数字如何验证。
规则原文见 `issue/` 下附件1 表1、表2 与附件2 第 4、10 节；
可执行表格在 `src/mcm26b/protocol/rules.py` 与 `src/mcm26b/config.py` 的 `CostConfig`。

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## 1. 计时模型

忽略微秒量化时，一次会话的总虚拟时间为

$$
T=\underbrace{\frac{L}{5}}_{\text{移动}}+\underbrace{5N_m}_{\text{检测}}
+\underbrace{N_s}_{\text{换频}}+\underbrace{5N_c^{+}}_{\text{清除成功}}
+\underbrace{3N_c^{-}}_{\text{清除未发现}},
\qquad L=\text{路径长度（米）},\ 5\ \text{m/s}.
$$

规则：

- 移动按两点间直线距离计，不计加减速；
- 换频只在 `/measure` 触发，任意两频道间固定 1 s，`/clear` 不切换频道；
- 检测固定 5 s，与结果无关，`direction` 与 `no_signal` 同价；
- 清除成功 5 s（光学定位 3 s + 激光清除 2 s），未发现目标 3 s（仅光学定位）；
- `/enter`、`/exit` 不产生虚拟时间；
- 访问顺序是开放路径问题，起点固定、终点自由，不必回到起点。

![执行步骤：状态机与动作回合](figures/steps-state-machine.png)

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## 2. 执行步骤

### 2.1 会话级状态机

| 状态 | 进入条件 | 允许的动作 | 退出条件 |
| --- | --- | --- | --- |
| `IDLE` | 界面待机（演练不限次 / 正式各 3 次） | — | 点击"开始测试" |
| `COUNTDOWN` | 数据准备完成 | —（接口未开放） | 5 s 倒计时结束 |
| `OPEN` | 倒计时结束，接口在 `:2026` 开放 | `/enter` → `/measure` `/clear` → `/exit` | 25 分钟窗口到期 / 源全清后主动 `/exit` / 中止 |
| `CLOSED` | 窗口到期或进程退出 | —（连接关闭，已登记动作可完成） | — |

现实预算与现实窗口是两条独立时钟：`/enter` 成功后 `max_real_duration_s = 1200 s`
起算（程序侧），测试窗口 `test_window_s = 1500 s`（服务端侧）。
客户端维护本地截止时钟，剩余不足 60 s（`reserve_exit_s`，工程参数）时不再发起新动作，
只保证 `/exit` 能发出去。

### 2.2 单次动作回合（严格串行）

![动作回合](figures/steps-state-machine.png)

1. 本地预校验：`channel ∈ [1,20]`、坐标有限且 $\lvert x\rvert,\lvert y\rvert\le 2\times10^6$、
   `request_id` 长度与字符集，与服务器 400 语义一致，省一次往返；
2. 串行发送：同一时刻只有一个未决请求，不并发（并发会得到 409）；
3. 等服务端计时：`accepted=true` 才更新状态，虚拟时刻取响应中的 `virtual_time_s`，
   不做本地累加；`accepted=false` 抛 `ActionRejected`，状态不更新，
   `virtual_time_s=0` 不计入时钟；
4. 更新本地状态：位置、当前频道、剩余现实预算，追加 JSONL 会话日志；
5. 异常处理：网络错误、429、500 时同 `request_id` 同内容重发
   （请求体一次性序列化，最多 `max_attempts` 次，指数退避）；
   400、404、405、409、413、415 立即失败。

重发不会重复计时，服务端按 `request_id` 幂等。

### 2.3 任务类型

| 任务 | 触发 | 动作序列 | 虚拟成本 |
| --- | --- | --- | --- |
| 覆盖扫描 | 某频道尚未被任何站点覆盖 | 移动到覆盖点 → `/measure` | 距离/5 + 5 s（+ 换频 1 s） |
| 定位交会 | 某频道收到 `direction` | 移动到第二检测点 → `/measure` | 距离/5 + 5 s（+ 1 s） |
| 清除 | 同频道候选区域 ρ ≤ 20 m | 移动到 MEC 圆心附近 → `/clear` | 距离/5 + 5 s 或 3 s |
| 后备盲清（问题四） | 联合信念坍缩到有限格 | 依次到可疑格 `/clear` | 距离/5 + 3 s 或 5 s |
| 机会测量 | 已停靠且该频道待测 | 原地 `/measure` | 5 s |

任务表排序是开放路径问题，默认用滚动 2-opt 与 Or-opt；
精确 Held-Karp 与路线感知探点在本模拟器上为负收益，默认关闭，见
[`第三四问图论与动态规划优化方案.md`](第三四问图论与动态规划优化方案.md) §8.6。

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## 3. 附件计时示例逐步推演（105 / 111 / 194 / 199）

| 步 | 指令 | 移动 | 换频 | 动作 | 本步 | 累计 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- | --- |
| 1 | `/enter` | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 2 | `/measure (300,400) ch1` | 500 m → 100 s | 0（初始即 1） | 5 | 105 | 105 |
| 3 | `/measure (300,400) ch2` | 0 | 1 | 5 | 6 | 111 |
| 4 | `/clear (300,0) ch3` | 400 m → 80 s | 0 | 3（未发现） | 83 | 194 |
| 5 | `/measure (300,0) ch2` | 0 | 0（第 3 步后已是 2） | 5 | 5 | 199 |
| 6 | `/exit` | 0 | 0 | 0 | 0 | 199 |

![附件计时示例逐步推演](figures/timing-attachment-example-105-111-194-199.png)

验证方式：

```bash
uv run mcm26b sim-check          # 客户端 → 本地模拟器链路，输出 [105, 111, 194, 199]
uv run pytest tests/test_protocol_timing.py -q   # 逐步断言移动、换频、动作三个分项
```

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## 4. 实测时序分解

对评测机留档的每一局，`scripts/build_figure_data.py` 按与 `referee.simulator`
同源的规则逐动作复算，并检查分项之和是否等于响应中的 `virtual_time_s`。

### 4.1 问题三演练局 `BBM9-HZG2-77N5-NKKC`（10 源全清）

| 项 | 数值 | 占比 |
| --- | ---: | ---: |
| 总虚拟时间 | 3134.643 s | 100% |
| 移动（里程 11.9 km） | 2379.6 s | 75.9% |
| 检测与清除动作（119 + 10 次） | 645.0 s | 20.6% |
| 换频（110 次） | 110.0 s | 3.5% |
| 现实耗时 | 1.889 s | — |

### 4.2 问题四演练局 `GM56-DFXZ-XKDM-XYV7`（12 源，含 3 个定向源）

| 项 | 数值 | 占比 |
| --- | ---: | ---: |
| 总虚拟时间 | 8703.766 s | 100% |
| 移动（里程 32.4 km） | 6489.8 s | 74.6% |
| 检测与清除动作（338 + 79 次） | 1951.0 s | 22.4% |
| 换频（263 次） | 263.0 s | 3.0% |
| 现实耗时 | 3.397 s | — |

![实测执行时序分解](figures/timing-measured-q3-10-sources.png)

### 4.3 结论

1. 移动占约 75%，优化重点是路径长度，这解释了七点计划（7 点、6.96 km 巡回）
   优于 49 点网格的原因；
2. 动作占约 21%，检测 5 s 是下限，因此找全后立即退出比复扫更省时间；
3. 现实耗时与成绩无关，本地回环为毫秒级，官方口径取虚拟时间，
   程序预算（1200 s）只用于限制计算耗时。

### 4.4 复现命令

```bash
# 用评测机留档重画（含真值）
uv run python scripts/build_figure_data.py --only timing-measured-q3-10-sources,\
    replay-webui-q3-omnidirectional,replay-webui-q4-directional

# 归档新日志，评测机数据被清理后仍可复现插图
uv run python scripts/archive_replay_logs.py --list
uv run python scripts/archive_replay_logs.py BBM9-HZG2-77N5-NKKC

# 按官方口径逐微秒复算（接受客户端 JSONL 或评测机 log.jsonl）
uv run python scripts/analyze_run_timing.py referee-data/sessions/BBM9-HZG2-77N5-NKKC/log.jsonl
uv run python scripts/analyze_run_timing.py examples/replay/*.jsonl --json /tmp/timing.json
uv run python scripts/verify_q3_practice.py output/q3/practice/<本局目录>
```

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## 5. 时间预算与安全阀

| 约束 | 值 | 来源 | 客户端行为 |
| --- | --- | --- | --- |
| 移动速度 | 5 m/s | 题面 | 路径长度决定虚拟时间 |
| 检测 / 换频 | 5 s / 1 s | 题面 | 避免高频扫频 |
| 清除成功 / 未发现 | 5 s / 3 s | 题面 | 盲清代价可控 |
| 测试窗口 | 1500 s（现实） | 题面 | 窗口到期接口关闭 |
| 程序预算 | 1200 s（现实） | 题面 | `/enter` 后本地时钟起算 |
| 退出预留 | 60 s | 工程 | 剩余不足时只允许 `/exit` |
| 虚拟世界限时 | 360000 s | 题面 | 实测最坏为 1e4 量级，未触及 |
| 行为日志上限 | 2 MB | 题面 | 控制请求数 |

安全阀见 [`algo-3.md`](algo-3.md) §7.2 与 [`algo-4.md`](algo-4.md) §5.2：
预算将尽、连续无新发现或联合信念长时间不收敛时，转入最低成本收尾，
先清除并登记已有发现，再 `/exit`，并写入 `stop_reason`。