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Simutrans 経済システム（Economy & Logistics）

Simutrans の経済メカニズムとロジスティクスについて解説します。工場による生産、貨物流通、プレイヤーの財務管理が統合的に機能します。

📋 構成

• 工場（Factory）システム
• 貨物（Ware）流通
• プレイヤー財務

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1. 工場（Factory）システム

ファイル: src/simutrans/simfab.h, simfab.cc

概要

工場（fabrik_t）は、原材料を消費して製品を生産する施設です。サプライチェーンを形成し、経済システムの中核を担います。

生産方式

Just-In-Time 2 (JIT2)

最新の生産システムで、以下の特徴があります：

• 在庫ベースの生産: 在庫が一定量を超えると生産速度が低下
• 電力ブースト: 電力供給で生産性向上
• 旅客ブースト: 労働者の通勤で生産性向上
• 郵便ブースト: 郵便配達で生産性向上

// ブースト定数
#define FAB_BOOST_ELECTRIC  2  // 電力ブースト
#define FAB_BOOST_PAX       3  // 旅客ブースト
#define FAB_BOOST_MAIL      4  // 郵便ブースト

生産サイクル

flowchart TD
    Start[生産サイクル開始] --> CheckInput{原材料あり?}
    CheckInput -->|No| Wait[待機]
    CheckInput -->|Yes| CheckOutput{製品在庫<br/>少ない?}

    CheckOutput -->|No| Slowdown[生産速度低下<br/>RAMPDOWN]
    CheckOutput -->|Yes| FullSpeed[フル生産]

    Slowdown --> CalcBoost
    FullSpeed --> CalcBoost[ブースト計算]

    CalcBoost --> Electric{電力供給?}
    Electric -->|Yes| +5%
    Electric -->|No| Base[基本生産力]
    +5% --> Pax{旅客到着?}
    Base --> Pax
    Pax -->|Yes| +10%
    Pax -->|No| Mail{郵便到着?}
    +10% --> Mail
    Mail -->|Yes| +5%2[+5%]
    Mail -->|No| Produce[生産実行]
    +5%2 --> Produce

    Produce --> UpdateStats[統計更新]
    UpdateStats --> Distribute[製品を配送]
    Distribute --> Start

    Wait --> CheckTimer{1秒経過?}
    CheckTimer -->|No| Wait
    CheckTimer -->|Yes| Start

    style Start fill:#e1f5ff
    style Produce fill:#d4edda
    style Slowdown fill:#fff3cd

工場統計

#define FAB_PRODUCTION      0   // 生産量
#define FAB_POWER           1   // 電力消費
#define FAB_BOOST_ELECTRIC  2   // 電力ブースト
#define FAB_BOOST_PAX       3   // 旅客ブースト
#define FAB_BOOST_MAIL      4   // 郵便ブースト
#define FAB_PAX_GENERATED   5   // 発生した旅客
#define FAB_PAX_DEPARTED    6   // 出発した旅客
#define FAB_PAX_ARRIVED     7   // 到着した旅客
#define FAB_MAIL_GENERATED  8   // 発生した郵便
#define FAB_MAIL_DEPARTED   9   // 出発した郵便
#define FAB_MAIL_ARRIVED   10   // 到着した郵便

サプライチェーン

graph LR
    Mine[鉱山<br/>Factory] -->|鉄鉱石| Steel[製鉄所<br/>Factory]
    Coal[炭鉱<br/>Factory] -->|石炭| Steel
    Steel -->|鋼鉄| Car[自動車工場<br/>Factory]
    Car -->|自動車| City[都市<br/>Stadt]

    Forest[森林<br/>Factory] -->|木材| Sawmill[製材所<br/>Factory]
    Sawmill -->|木材| Furniture[家具工場<br/>Factory]
    Furniture -->|家具| City

    style Mine fill:#8B4513
    style Coal fill:#2F4F4F
    style Steel fill:#708090
    style Car fill:#4682B4
    style City fill:#FFD700

主要メソッド

// 生産を実行
void step(uint32 delta_t);

// 原材料を受け取る
void liefere_an(const goods_desc_t* ware, uint32 amount);

// 製品を配送
void distribute_goods(uint32 product_index);

// ブーストを更新
void update_boosts();

設計のポイント

1. 動的生産: 需要と供給に応じて生産速度が変化
2. ブーストシステム: 電力・旅客・郵便で生産性向上
3. 在庫管理: 過剰在庫を避けるランプダウン機構
4. 経済連鎖: 複数工場が連鎖してサプライチェーンを形成

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2. 貨物（Ware）流通システム

ファイル: src/simutrans/simware.h, simware.cc

概要

貨物（ware_t）は、輸送される品物の単位です。出発地・目的地・経由地の情報を持ち、経路に沿って移動します。

貨物構造

class ware_t {
    goods_desc_t* desc;      // 貨物種別
    uint32 amount;            // 数量
    koord target_pos;         // 最終目的地
    koord via_pos;            // 経由地（トランスファー）
    halthandle_t target_halt; // 目的停留所
    halthandle_t via_halt;    // 経由停留所
    uint32 arrival_time;      // 到着予定時刻
};

貨物カテゴリ

貨物は以下のカテゴリに分類されます：

enum goods_catg {
    INDEX_PAS  = 0,  // 旅客（Passengers）
    INDEX_MAIL = 1,  // 郵便（Mail）
    INDEX_NONE = 2,  // 貨物なし
    INDEX_GOODS = 3  // 一般貨物（以降）
};

経路決定フロー

flowchart TD
    Start[貨物発生] --> HasDirect{直接経路あり?}

    HasDirect -->|Yes| DirectRoute[直接経路を設定<br/>via_halt = NULL]
    HasDirect -->|No| FindTransfer[トランスファー探索]

    FindTransfer --> CheckConnections{接続を確認}
    CheckConnections --> CalcBest[最短経路を計算<br/>A*アルゴリズム]

    CalcBest --> SetVia[via_halt を設定]
    SetVia --> Wait1[停留所1で待機]

    DirectRoute --> Wait1
    Wait1 --> Load1[編成1に積載]
    Load1 --> Transfer{トランスファー?}

    Transfer -->|Yes| Unload1[停留所2で降車]
    Transfer -->|No| ToFinal[最終目的地へ]

    Unload1 --> Wait2[停留所2で待機]
    Wait2 --> Load2[編成2に積載]
    Load2 --> ToFinal

    ToFinal --> Arrive[目的地到着]
    Arrive --> Deliver[配達完了]

    style Start fill:#e1f5ff
    style Deliver fill:#d4edda
    style FindTransfer fill:#fff3cd

トランスファー（乗り換え）

複数の路線を経由して目的地に到達する仕組みです。

例: 鉱山 → 製鉄所への輸送

graph LR
    Mine[鉱山] -->|トラック| Station1[中継駅]
    Station1 -->|鉄道| Station2[工業地帯駅]
    Station2 -->|トラック| Steel[製鉄所]

    style Mine fill:#8B4513
    style Station1 fill:#FFD700
    style Station2 fill:#FFD700
    style Steel fill:#708090

待ち時間と不満

旅客は待ち時間に応じて不満を持ちます：

// 待ち時間の閾値
#define HAPPY_THRESHOLD    2000  // この時間以内なら満足
#define UNHAPPY_THRESHOLD  5000  // これを超えると不満

graph LR
    Spawn[旅客発生] --> Wait[停留所で待機]
    Wait --> Check{待ち時間}
    Check -->|< 2000ms| Happy[満足<br/>HAPPY++]
    Check -->|2000-5000ms| Normal[普通]
    Check -->|> 5000ms| Unhappy[不満<br/>UNHAPPY++]

    Happy --> Board[乗車]
    Normal --> Board
    Unhappy --> Board

    Board --> Travel[移動]
    Travel --> Arrive[到着]

    style Happy fill:#d4edda
    style Unhappy fill:#f8d7da
    style Arrive fill:#e1f5ff

主要メソッド

// 目的地を設定
void set_target(koord target_pos);

// 経由地を設定（トランスファー）
void set_via(koord via_pos);

// 到着時刻を記録
void set_arrival_time(uint32 time);

// 貨物を統合（同じ目的地の貨物をまとめる）
void merge(const ware_t &w);

設計のポイント

1. トランスファー: 複雑な輸送網を構築可能
2. 遅延追跡: 到着時刻を記録し、遅延を可視化
3. 貨物統合: 同じ目的地の貨物をまとめてメモリ効率化
4. 旅客満足度: 待ち時間ベースのフィードバック

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3. プレイヤー財務システム

ファイル: src/simutrans/player/simplay.h, finance.h

概要

各プレイヤーは独立した財務システムを持ち、収入・支出・資産を管理します。

財務項目

enum finance_t {
    COST_CONSTRUCTION,    // 建設費
    COST_VEHICLE_RUN,     // 車両運用費
    COST_NEW_VEHICLE,     // 車両購入費
    COST_INCOME,          // 収入
    COST_MAINTENANCE,     // 維持費
    COST_ASSETS,          // 資産
    COST_CASH,            // 現金
    COST_NETWEALTH,       // 純資産
    COST_PROFIT,          // 利益
    COST_OPERATING_PROFIT,// 営業利益
    COST_MARGIN,          // 利益率
    COST_TRANSPORTED_GOODS,// 輸送量
    COST_POWERLINES,      // 電線費用
    COST_WAY_TOLLS,       // 通行料
    MAX_PLAYER_COST_BUTTON
};

財務フロー

flowchart TD
    Income[収入] --> Revenue[運賃収入<br/>COST_INCOME]
    Revenue --> Gross[粗利益]

    Expenses[支出] --> Running[運用費<br/>COST_VEHICLE_RUN]
    Expenses --> Maint[維持費<br/>COST_MAINTENANCE]
    Expenses --> Toll[通行料<br/>COST_WAY_TOLLS]

    Running --> TotalExp[総支出]
    Maint --> TotalExp
    Toll --> TotalExp

    Gross --> OpProfit[営業利益<br/>COST_OPERATING_PROFIT]
    TotalExp --> OpProfit

    OpProfit --> NetProfit[純利益<br/>COST_PROFIT]

    Construction[建設費<br/>COST_CONSTRUCTION] --> NetProfit
    Purchase[車両購入<br/>COST_NEW_VEHICLE] --> NetProfit

    NetProfit --> Cash[現金<br/>COST_CASH]
    Cash --> Assets[資産評価<br/>COST_ASSETS]
    Assets --> NetWealth[純資産<br/>COST_NETWEALTH]

    style Income fill:#d4edda
    style Expenses fill:#f8d7da
    style NetWealth fill:#e1f5ff

月次決算

毎月、以下の処理が実行されます：

void new_month() {
    // 1. 先月の統計を保存
    roll_finance_history_month();

    // 2. 維持費を計算
    calc_maintenance();

    // 3. 利益率を計算
    calc_margin();

    // 4. 資産評価を更新
    update_assets();

    // 5. AIの場合、戦略を再評価
    if(is_ai()) {
        ai->new_month();
    }
}

倒産システム

現金がマイナスになると警告が出ます：

stateDiagram-v2
    [*] --> 健全: 会社設立
    健全 --> 警告: 現金 < 0
    警告 --> 健全: 黒字化
    警告 --> 猶予1ヶ月: 1ヶ月経過
    猶予1ヶ月 --> 健全: 黒字化
    猶予1ヶ月 --> 猶予2ヶ月: 1ヶ月経過
    猶予2ヶ月 --> 健全: 黒字化
    猶予2ヶ月 --> 倒産: 1ヶ月経過
    倒産 --> [*]

    note right of 警告
        メッセージ表示
        "資金不足"
    end note

    note right of 倒産
        全資産売却
        プレイヤー削除
    end note

主要メソッド

// 財務統計を記録
void book_stat(sint64 amount, finance_t type);

// 維持費を計算
sint64 calc_maintenance() const;

// 資産評価
sint64 calc_assets() const;

// 倒産チェック
bool check_bankrupt() const;

設計のポイント

1. 履歴管理: 12 ヶ月分の履歴を保持し、グラフ表示
2. 自動計算: 利益率・純資産は自動計算
3. 猶予期間: 即座に倒産せず、3 ヶ月の猶予
4. AI 統合: AI プレイヤーも同じ財務システムを使用

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システム統合フロー

graph TD
    Factory[工場] -->|製品生産| Ware[貨物発生]
    Ware --> |配送経路| Halt[停留所]
    Halt --> |積載| Convoy[編成]
    Convoy --> |運賃収入| Player[プレイヤー財務]

    Player --> |車両購入費| Convoy
    Player --> |線路建設費| Halt

    City[都市] --> |旅客・郵便発生| Ware
    Ware --> |配達完了| City

    style Factory fill:#8B4513
    style Ware fill:#87CEEB
    style Halt fill:#FFD700
    style Convoy fill:#90EE90
    style Player fill:#FFA07A

このシステム統合により、プレイヤーの投資判断が直接経済に影響を与える深いゲームプレイを実現しています。

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クイックリファレンス

システム	責務	主要ファイル
Factory	生産、ブースト管理	simfab.h/cc
Ware	貨物流通、トランスファー	simware.h/cc
Finance	財務管理、決算処理	simplay.h, finance.h

これら 3 つが相互作用して、Simutrans の経済シミュレーションが成立しています。

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