广州地铁は美しいServerlessリアルタイムデータストリーム処理システムである

Zeusro Sep 2, 2020

web の本質は「流れ」、すなわちデータの流動である。現代の web は Serverless の一種の特殊例（存続期間が長い Serverless）に過ぎない。この観点から見ると、広州地鉄は実に美しい Serverless システムである。

高効率な web システムの本質

高効率な web の本質は「データの流れをできるだけ速くすること（TPS が高いほど良い）」であり、これは広州地鉄の設計理念と一致する。私は以前知乎でこう述べた：広州地鉄の本質は排水システムである 。目的はあなたを目的地まで運ぶことではなく、できるだけ早く駅から外へ流し出すことである。そのため、現在では駅に入ってすぐ出ても料金が発生する（昔は無料だった記憶がある）。

本題に戻ろう。Serverless は存続期間が相対的に短い設計である。例えば広州地鉄の稼働期間は基本的に日中のみであり、夜は保守を行う。問題を簡単にするために1号線だけに限定する。通常は 3〜50 編成が運行していると仮定する。低ピークでは 3 編成のみ（コスト削減）、ピーク時には安全確保の下できるだけ運行効率を上げる（増発）。そして夜間は運行インスタンス 0。

Serverless のメリット

コスト削減：各駅の人員は最小限で運営可能。駅員は基盤（地鉄システム）の運用保守を気にする必要はない。調度室でボタンを押すだけ。

高速イノベーション：かつては切符販売が必要だったが、いまは銀聯カード、NFC、WeChat、Alipay で決済可能。

柔軟なスケール調整：設定に応じてリソースを動的に制御。夜間スリープ（インスタンス 0）、低ピークは少数実行、高ピークは多数実行、超ピークは制限。最大効率とコスト最適化を実現。

広州地鉄はリアルタイムデータストリーム処理である

乗客視点では、地鉄に乗ることは本質的にデータベーストランザクションである。

• 原子性 (Atomicity)：乗るか乗らないか、妹子はどちらかだけ
• 一貫性 (Consistency)：目的の駅に降りられること（降り間違えると一貫性未達）
• 隔離性 (Isolation)：妹子はあなたを無視する
• 永続性 (Durability)：乗車行為はシステムに記録される（改札の証跡）

地鉄運営視点では、広州地鉄は分散トランザクションを実現したリアルタイムデータストリーム処理システムである。

広州地鉄 2020

フロント常駐、バックエンド動的スケール

固定設備は常にそこにある。これは “フロントエンド” に相当する。一方、地鉄車両は “バックエンド” である。

人命に関わるため、スケーリングは履歴データで予測し、現在は人力で調整している。

これは web 設計にも示唆を与える。
Serverless 観点では：

こうすればユーザー体験は落ちない。

トラフィック分割

ピーク時にはゲートを設置。超ピークでは飛ばし駅・乗車拒否。データ（乗客）安全のための制御。

計量能力

運賃は移動距離に基づくが、実質 時間課金。
使えば使うほど高くなるのはクラウドと同じ。

バックエンド単一責務

広州地鉄は基本「人運送」であり、「貨物運送」は想定しない。
もし貨物を載せると排水システムの効率が大幅に低下する。

→ Serverless 微サービス設計も同じ
責務を最小化し、発見サービスすら不要なレベルに小さく
例：クラウドストレージの瞬時動画トランスコード

軌道上的大湾区（Greater Bay Area on Rails）

2025年の広州地鉄にはすでに環状線がある。私は何度か乗ったが、駅とホームのデザインには文化創意とデジタル要素が融合されていた。まさに大湾区全体の統合。

結論

広州地鉄は非常に効率的な Serverless システムである。
数十年の乗客流量データを総結し、高効率な運用と**安全性（＝データ安全）**を両立している。