FireAdministration/tests/unit/atemschutz-berechnung.test.ts

import { describe, expect, it } from "vitest";
import {
  abfrageUeberfaellig,
  alsUhr,
  ampel,
  einsatzdauer,
  naechsteAbfrage,
  niedrigsterDruck,
  restzeitMinuten,
  rueckzugsdruck,
  statuswechselErlaubt,
  verbrauchProMinute,
} from "@/lib/atemschutz/berechnung";

/**
 * Die Rechenregeln der Atemschutzüberwachung.
 *
 * Das sicherheitsrelevanteste Stück Code im Projekt — deshalb wird hier nicht
 * geprüft, ob eine Zahl herauskommt, sondern ob die richtige herauskommt, und
 * zwar auch in den Fällen, die im Einsatz wirklich vorkommen: eine fehlende
 * Meldung, ein Trupp mit ungleichem Verbrauch, ein Wert, der steigt statt zu
 * fallen.
 */

const T0 = new Date("2026-06-15T10:00:00.000Z");

/** Zeitpunkt X Minuten nach T0. */
function nach(minuten: number): Date {
  return new Date(T0.getTime() + minuten * 60_000);
}

describe("Rückzugsdruck", () => {
  it("rechnet den doppelten Anmarschverbrauch, sobald das Ziel gemeldet ist", () => {
    // 300 rein, 240 am Ziel: 60 bar für den Weg hin, also 60 für zurück.
    // 120 + 55 Warndruck + 10 Zuschlag = 185.
    const ergebnis = rueckzugsdruck({
      eingangsdruck: 300,
      zieldruck: 240,
      warndruck: 55,
      sicherheitszuschlag: 10,
    });

    expect(ergebnis).toEqual({ druck: 185, regel: "anmarschverbrauch" });
  });

  it("greift ohne Zielmeldung auf die Zwei-Drittel-Regel zurück", () => {
    const ergebnis = rueckzugsdruck({
      eingangsdruck: 300,
      zieldruck: null,
      warndruck: 55,
      sicherheitszuschlag: 10,
    });

    // 300 × 2/3 = 200, plus Zuschlag.
    expect(ergebnis).toEqual({ druck: 210, regel: "zweidrittel" });
  });

  it("ist ohne Zielmeldung vorsichtiger als mit", () => {
    const ohne = rueckzugsdruck({
      eingangsdruck: 300,
      zieldruck: null,
      warndruck: 55,
      sicherheitszuschlag: 10,
    });
    const mit = rueckzugsdruck({
      eingangsdruck: 300,
      zieldruck: 240,
      warndruck: 55,
      sicherheitszuschlag: 10,
    });

    // Genau darum ist der Rückfall vertretbar: er liegt höher, nicht tiefer.
    expect(ohne.druck).toBeGreaterThan(mit.druck);
  });

  it("kommt bei langem Anmarsch nie über den Eingangsdruck hinaus", () => {
    // Halbe Flasche für den Hinweg — rechnerisch wären 355 bar nötig. Das
    // gibt es nicht; der Trupp hätte gar nicht erst so weit gehen dürfen.
    const ergebnis = rueckzugsdruck({
      eingangsdruck: 300,
      zieldruck: 150,
      warndruck: 55,
      sicherheitszuschlag: 10,
    });

    expect(ergebnis.druck).toBe(300);
  });

  it("ignoriert einen Zieldruck über dem Eingangsdruck", () => {
    // Ein Zahlendreher beim Ablesen darf nicht dazu führen, dass der
    // Rückzugsdruck sinkt.
    const ergebnis = rueckzugsdruck({
      eingangsdruck: 200,
      zieldruck: 280,
      warndruck: 55,
      sicherheitszuschlag: 10,
    });

    expect(ergebnis.regel).toBe("zweidrittel");
  });

  it("nimmt den Sicherheitszuschlag des Kommandanten mit", () => {
    const streng = rueckzugsdruck({
      eingangsdruck: 300,
      zieldruck: 240,
      warndruck: 55,
      sicherheitszuschlag: 30,
    });

    expect(streng.druck).toBe(205);
  });
});

describe("Niedrigster Druck im Trupp", () => {
  it("nimmt je Person die letzte Messung und davon die kleinste", () => {
    const ergebnis = niedrigsterDruck([
      { personId: "a", druck: 300, zeitpunkt: nach(0) },
      { personId: "b", druck: 300, zeitpunkt: nach(0) },
      { personId: "a", druck: 220, zeitpunkt: nach(10) },
      { personId: "b", druck: 190, zeitpunkt: nach(10) },
    ]);

    expect(ergebnis?.personId).toBe("b");
    expect(ergebnis?.druck).toBe(190);
  });

  it("lässt sich von einer alten Messung nicht täuschen", () => {
    // Person b hatte einmal 100 bar gemeldet — das war aber vorher, und
    // inzwischen steht ein neuer Wert. Der zählt.
    const ergebnis = niedrigsterDruck([
      { personId: "a", druck: 210, zeitpunkt: nach(10) },
      { personId: "b", druck: 100, zeitpunkt: nach(5) },
      { personId: "b", druck: 240, zeitpunkt: nach(10) },
    ]);

    expect(ergebnis?.personId).toBe("a");
    expect(ergebnis?.druck).toBe(210);
  });

  it("gibt null zurück, solange nichts gemeldet ist", () => {
    expect(niedrigsterDruck([])).toBeNull();
  });
});

describe("Ampel", () => {
  it("steht auf grün, solange Luft ist", () => {
    expect(ampel({ aktuellerDruck: 250, rueckzugsdruck: 185, status: "IM_EINSATZ" })).toBe("gruen");
  });

  it("warnt, bevor der Rückzugsdruck erreicht ist", () => {
    // Zehn Prozent über der Grenze: der Trupp soll losgehen, nicht warten.
    expect(ampel({ aktuellerDruck: 200, rueckzugsdruck: 185, status: "IM_EINSATZ" })).toBe("gelb");
  });

  it("steht auf rot, sobald die Grenze erreicht ist", () => {
    expect(ampel({ aktuellerDruck: 185, rueckzugsdruck: 185, status: "IM_EINSATZ" })).toBe("rot");
    expect(ampel({ aktuellerDruck: 120, rueckzugsdruck: 185, status: "RUECKWEG" })).toBe("rot");
  });

  it("lässt einen Trupp, der draußen ist, in Ruhe", () => {
    expect(ampel({ aktuellerDruck: 40, rueckzugsdruck: 185, status: "DRAUSSEN" })).toBe("gruen");
  });

  it("bewertet nichts, solange nichts gemeldet ist", () => {
    expect(ampel({ aktuellerDruck: null, rueckzugsdruck: 185, status: "IM_EINSATZ" })).toBe("gruen");
  });
});

describe("Einsatzdauer", () => {
  it("rechnet aus zwei Zeitstempeln, nicht aus einem Zähler", () => {
    expect(einsatzdauer({ einstiegUm: T0, drausenUm: null }, nach(12))).toBe(720);
  });

  it("bleibt nach dem Herauskommen stehen", () => {
    expect(einsatzdauer({ einstiegUm: T0, drausenUm: nach(18) }, nach(90))).toBe(1080);
  });

  it("zählt erst ab dem Einstieg", () => {
    expect(einsatzdauer({ einstiegUm: null, drausenUm: null }, nach(30))).toBeNull();
  });

  it("überlebt eine Uhr, die zurückspringt", () => {
    // Sommerzeit, eine korrigierte Systemuhr: die Dauer wird nie negativ.
    expect(einsatzdauer({ einstiegUm: nach(10), drausenUm: null }, T0)).toBe(0);
  });
});

describe("Druckabfrage", () => {
  it("wird ab der letzten Meldung gerechnet, nicht ab dem Einstieg", () => {
    const faellig = naechsteAbfrage({
      einstiegUm: T0,
      letzteMessungUm: nach(7),
      intervallSekunden: 600,
    });

    expect(faellig).toEqual(nach(17));
  });

  it("ist überfällig, sobald das Intervall abgelaufen ist", () => {
    const angaben = {
      einstiegUm: T0,
      letzteMessungUm: T0,
      intervallSekunden: 600,
      status: "IM_EINSATZ" as const,
    };

    expect(abfrageUeberfaellig({ ...angaben, jetzt: nach(9) })).toBe(false);
    expect(abfrageUeberfaellig({ ...angaben, jetzt: nach(10) })).toBe(true);
  });

  it("erinnert nicht an Trupps, die noch nicht oder nicht mehr drin sind", () => {
    const angaben = {
      einstiegUm: T0,
      letzteMessungUm: T0,
      intervallSekunden: 600,
      jetzt: nach(60),
    };

    expect(abfrageUeberfaellig({ ...angaben, status: "BEREIT" })).toBe(false);
    expect(abfrageUeberfaellig({ ...angaben, status: "DRAUSSEN" })).toBe(false);
    expect(abfrageUeberfaellig({ ...angaben, status: "RUECKWEG" })).toBe(true);
  });
});

describe("Verbrauch und Restzeit", () => {
  it("rechnet den Verbrauch je Minute aus erster und letzter Messung", () => {
    const rate = verbrauchProMinute([
      { druck: 300, zeitpunkt: T0 },
      { druck: 240, zeitpunkt: nach(10) },
    ]);

    expect(rate).toBe(6);
  });

  it("rechnet nichts aus einer einzelnen Messung", () => {
    expect(verbrauchProMinute([{ druck: 300, zeitpunkt: T0 }])).toBeNull();
  });

  it("rechnet nichts aus zwei Messungen im Sekundenabstand", () => {
    const rate = verbrauchProMinute([
      { druck: 300, zeitpunkt: T0 },
      { druck: 295, zeitpunkt: new Date(T0.getTime() + 20_000) },
    ]);

    // 15 bar je Minute wären hochgerechneter Unsinn.
    expect(rate).toBeNull();
  });

  it("rechnet nichts, wenn der Druck gestiegen ist", () => {
    const rate = verbrauchProMinute([
      { druck: 200, zeitpunkt: T0 },
      { druck: 260, zeitpunkt: nach(5) },
    ]);

    // Flasche gewechselt oder falsch abgelesen — beides ist keine Grundlage.
    expect(rate).toBeNull();
  });

  it("schätzt die Restzeit bis zum Rückzugsdruck", () => {
    expect(
      restzeitMinuten({ aktuellerDruck: 245, rueckzugsdruck: 185, verbrauchProMinute: 6 }),
    ).toBe(10);
  });

  it("meldet null Minuten, wenn die Grenze erreicht ist", () => {
    expect(
      restzeitMinuten({ aktuellerDruck: 185, rueckzugsdruck: 185, verbrauchProMinute: 6 }),
    ).toBe(0);
  });

  it("gibt lieber keine Zahl aus als eine erfundene", () => {
    expect(
      restzeitMinuten({ aktuellerDruck: 245, rueckzugsdruck: 185, verbrauchProMinute: null }),
    ).toBeNull();
    expect(
      restzeitMinuten({ aktuellerDruck: null, rueckzugsdruck: 185, verbrauchProMinute: 6 }),
    ).toBeNull();
  });
});

describe("Statusfolge", () => {
  it("lässt den üblichen Weg zu", () => {
    expect(statuswechselErlaubt("BEREIT", "IM_EINSATZ")).toBe(true);
    expect(statuswechselErlaubt("IM_EINSATZ", "RUECKWEG")).toBe(true);
    expect(statuswechselErlaubt("RUECKWEG", "DRAUSSEN")).toBe(true);
  });

  it("lässt einen Trupp auch ohne gemeldeten Rückweg herauskommen", () => {
    // Kommt vor: kurzer Auftrag, der Trupp steht plötzlich wieder da.
    expect(statuswechselErlaubt("IM_EINSATZ", "DRAUSSEN")).toBe(true);
  });

  it("lässt niemanden zurückspringen", () => {
    expect(statuswechselErlaubt("DRAUSSEN", "IM_EINSATZ")).toBe(false);
    expect(statuswechselErlaubt("RUECKWEG", "IM_EINSATZ")).toBe(false);
    expect(statuswechselErlaubt("IM_EINSATZ", "BEREIT")).toBe(false);
  });
});

describe("Uhrzeitanzeige", () => {
  it("zeigt Minuten und Sekunden", () => {
    expect(alsUhr(0)).toBe("00:00");
    expect(alsUhr(65)).toBe("01:05");
    expect(alsUhr(599)).toBe("09:59");
  });

  it("nimmt die Stunde dazu, sobald es länger dauert", () => {
    expect(alsUhr(3661)).toBe("1:01:01");
  });

  it("zeigt einen Strich, solange nichts läuft", () => {
    expect(alsUhr(null)).toBe("—");
  });
});