BAB II DASAR TEORI. Angkutan umum sebagai salah satu elemen dari sistem transportasi perkotaan

Transkripsi

1 BAB II DASAR TEORI 2.1 Pendahuluan Angkutan umum sebagai salah satu elemen dari sistem transportasi perkotaan memegang peranan yang sangat penting. Ketertiban suatu kota dapat dinilai, antara lain, dari kondisi angkutan umumnya. Sistem transportasi angkutan umum yang baik harus bisa menjangkau setiap centimeter wilayah perkotaan (door to door) dan mampu memberikan kemudahan (aksesibilitas) kepada seluruh lapisan masyarakat dalam segala kegiatannya. Perencanaan operasi angkutan umum perlu mempertimbangkan banyak aspek seperti pola tata guna lahan, penyebaran penduduk, jaringan jalan, pola kebutuhan pergerakan, system operasi, dan tingkat pelayanan. Perencanaan system operasi angkutan umum yang dilakukan dengan tidak memperhatikan aspek-aspek tersebut seperti rute yang tumpang tindih, jumlah armada yang terlalu besar, tingkat pelayanan yang rendah, headway yang terlalu lama dan sebagainya akan menyebabkan rendahnya tingkat efisiensi dan pelayanan angkutan umum serta akan menambah permasalahan kemacetan yang ada. Penataan operasi angkutan umum adalah salah satu usaha untuk mengatasi masalah kemacetan. Re-routing angkutan umum, pengaturan jumlah armada, termasuk bus, lokasi terminal, pengaturan headway, dan sebagainya adalah usaha-usaha yang umum dilakukan dalam penataan angkutan umum. Headway dari suatu kendaraan umum diterminal dapat didefinisikan sebagai selang keberangkatan antara suatu kendaraan dengan kendaraan lainnya. Headway yang terlalu lama akan menyebabkan calon penumpang kesulitan mendapatkan angkutan umum, Hal II-1

2 sedangkan headway yang terlalu singkat akan menyebabkan operator angkutan umum berebut mencari penumpang. Perencanaan headway ini akan dapat membantu memecahkan masalah-masalah yang telah disebutkan diatas. Tetapi perlu juga dipertimbangkan bahwa permintaan terhadap angkutan umum berbeda-beda untuk setiap waktunya, karena itu perencanaan headway ini harus dibedakan pada pagi hari, siang hari, sore hari serta malam hari, hal ini perlu dilakukan agar kendaraan umum tetap memiliki load factor tertentu sehingga kendaraan angkutan umum tersebut dapat beroperasi secara optimal. Masalah yang menjadi pertimbangan dalam tugas akhir ini adalah untuk memberikan pelayanan pengakutan yang optimal dengan sebuah system pengakutan bus didalam sebuah koridor perkotaan, seperti yang tergambar dalam gambar 1. Koridor dengan panjang X dan lebar Y dibagi dalam 2 zone. Zone 1 adalah daerah antara ujung dari koridor dan rute awal, dan zone 2 adalah daerah antara CBD ( Central Bussiness District ) dan rute awal. Menentukan luasan zone 1 dan zone 2 adalah berdasarkan penyebaran calon penumpang yang akan melakukan akses untuk mencapai tempat-tempat pemberhentian/ halte dari bus yang mereka akan naiki. Untuk zone 1 adalah cakupan wilayah sekitar terminal Kampung Rambutan, dimana meliputi beberapa kecamatan disekitarnya yang menjadi potensi untuk mendapatkan penumpang naik. Sedangkan untuk zone 2 adalah cakupan wilayah disepanjang koridor mulai dari terminal awal sampai dengan CBD yang menjadi fokus untuk tempat orang-orang bekerja, dimana para calon penumpang yang akan menaiki bus melakukan akses menuju ke halte-halte yang terdekat disepanjang koridor. Hal II-2

3 Zone 2 Zone 1 CBD /4 Y X- X Gambar 1. Koridor Perkotaan Variabel pelayanan terdiri atas sebuah kombinasi dari panjang rute, selang keberangkatan dan ongkos. Variabel variable tersebut digunakan untuk pengoptimalan keuntungan pengusaha bus dan kepuasan penumpang. 2.2 Karakteristik Sistem Bus dan Fungsi Permintaan Asumsi asumsi Tentang Karakteristik Angkutan Bis 1. Sebuah koridor dilayani oleh sebuah sistem angkutan bis yang terdiri dari rute dengan panjang () 2. Total permintaan pengakutan didistribusikan secara seragam sepanjang seluruh koridor 3. Perjalanan orang yang bekerja difokuskan pada CBD Hal II-3

4 4. Kendaraan-kendaraan angkutan beroperasi didaerah pelayanan setempat. 5. Kecepatan rata-rata masuk (kecepatan akses) konstan. Berjalan adalah cara akses tersebut. 6. Waktu menunggu rata-rata sama dengan setengah dari selang keberangkatan Biaya Operasi Kendaraan Variabel-variabel yang dianggap penting dalam menghitung biaya operasi kendaraan adalah : 1. Biaya Tetap Upah pengemudi dan kondektur Biaya administrasi kendaraan Biaya asuransi Biaya bunga modal Angsuran kendaraan 2. Biaya Variabel Biaya pemakaian bahan bakar Biaya minyak pelumas Biaya pemakaian ban Biaya retribusi terminal Biaya penggantian suku cadang Biaya pemelliharaan kendaraan 3. Biaya Overhead Hal II-4

5 4. Biaya Tak Terduga 5. Biaya ain-lain Waktu Perjalanan Waktu perjalanan dibedakan menjadi dua bagian, yaitu : Waktu perjalanan kendaraan Waktu perjalanan penumpang 1. Waktu perjalanan penumpang diakses 2. Waktu menunggu kendaraan 3. Waktu perjalanan penumpang selama didalam kendaraan a. Waktu perjalanan kendaraan Waktu perjalanan kendaraan adalah waktu yang diperlukan kendaraan untuk menempuh perjalanan dari terminal asal ke terminal tujuan. Waktu tempuh ini akan berpengaruh pada banyaknya rit yang dapat dileyani oleh kendaraan tersebut. Semakain lama waktu tempuh, semakin sedikit rit yang dilayani sel;ama satu hari. Waktu perjalanan kendaraan dipengaruhi oleh : Kecepatan kendaraan sepanjang rute Percepatan dan perlambatan sewaktu berhenti Waktu kendaraan untuk menaikkan dan menurunkan penumpang diperhentiaan. Hal II-5

6 Untuk menghitung waktu perjalanan kendaraan dari terminal pemberangkatan ke terminal tujuan suatu pelayanan bus kota adalah dengan cara menjumlahkan waktu kendaraan berjalan dengan kecepatan konstan sepanjang rute, waktu yang ditimbulkan karena adanya percepatan/perlambatan sewaktu berhenti dan waktu untuk menaikkan dan menurunlkan penumpang di perhentian, atau secara matematis dapat ditulis : Tv = T k + T d + T Tk = V Td = t d. n s T s 2. p. h =.. (1) l T v = Waktu tempuh total kendaraan untuk satu arah perjalanan (jam) T k = Waktu perjalan kendaraan pada kecepatan rata-rata disepanjang rute dalam satu arah (jam) T d = Tambahan waktu perjalanan disebabkan adanya percepatan dan perlambatan sewaktu berhenti di perhentian (jam) T s = Total waktu untuk menaikkan dan menurunkan penumpang diperhentian (jam) = Panjang Rute (km) V = Kecepatan berjalan kendaraan Rata-rata (km/jam) Hal II-6

7 t d = Tambahan waktu karena percepatan dan perlambatan untuk satu kali berhenti (jam) n = Jumlah perhentian disepanjang rute untuk satu kali perjalanan p = Jumlah penumpang yang naik persatuan waktu umtuk satu kali arah (pnp/jam) h = Selang waktu pemberangkatan ( jam ) l = aju penumpang naik dan turun rata-rata (pnp/ jam) Kecepatan berjalan rata-rata (V) di dapat dari peritungan : V = kecepatan berjalan rata-rata kendaraan = Panjang rute T t = Waktu tempuh satu arah perjalanan V =. (2) T t - T h Th = Waktu henti di pemberhentian pada waktu survey Tambahan Waktu akibat percepatan dan perlambatan bus sewaktu berhenti (Td ) didapat dari : t dimana : d V t Vo =. (3) a V = Kecepatan berjalan rata-rata (km/ jam) Hal II-7

8 A = Percepatan/ perlambatan t d = Tambahan waktu akibat percepatan/ perlambatan (jam) Volume rata-rata penumpang naik (p) didapat dari perhitungan : dimana : I p =.(4) t hi p = Volume rata-rata penumpang naik di perhentian I = Jumlah penumpang naik di perhentian t hi = Waktu henti di perhentian N Jumlah penumpang yang potensial (P) = jumlah penumpang x. (5) uas zone b. Waktu perjalanan penumpang di akses Kecepatan penumpang berjalan diakses berpengaruh pada lamanya waktu perjalanan. Persamaan waktu rata-rata penumpang berjalan menuju/ meninggalkan perhentian diantara dua terminal adalah : Ta = (6) 2 nv s Hal II-8

9 T a = Waktu rata-rata penumpang berjalan menuju /meninggalkan perhentian satu arah (jam) N V s = Panjang Rute (km) = Jumlah perhentian = Kecepatan rata-rata penumpang berjalan menuju perhentian (km/jam) c. Waktu penumpang menunggu kendaraan Waktu tunggu rata-rata dipengaruhi oleh selang waktu pemberangkatan. Dengan asumsi selang waktu pemberangkatan kendaraan konstan dan penumpang tiba di perhentian secara acak, maka waktu tunggu rata-rata penumpang diperhentian dapat diambil dari selang keberangkatan bus, bila ditulis secara matematis : h T w =.(7) 2 T w h = Waktu tunggu rata-rata penumpang di perhentian (jam) = Selang waktu pemberangkatan (jam) d. Waktu perjalanan penumpang diatas kendaraan Waktu perjalanan kendaraan searah diantara dua terminal adalah : Tv Tr = g (8) Hal II-9

10 2ph Tv = + t d.n +...(9) V l T r 2 ph + t d.n + V l = g.(10) T r g T v V t d = Waktu rata-rata penumpang diatas kendaraan (jam) = Jarak rata-rata perjalanan penumpang (km) = Waktu tempuh total kendaraan untuk satu arah perjalanan (jam) = Kecepatan berjalan rata-rata kendaraan (km/jam) = Panjang Rute (km) = Tambahan waktu karena percepatan dan perlambatan untuk satu kali berhenti (jam) n p h l = Jumlah perhentian disepanjang rute untuk satu kali perjalanan = Jumlah penumpang yang naik persatuan waktu untuk satu arah (pnp/ jam) = Selang waktu pemberangkatan (jam) = aju penumpang naik dan turun rata-rata (pnp/jam) Hal II-10

11 Jumlah bus yang beroperasi Jumlah bus yang beroperasi merupakan fungsi dari lamanya waktu perjalanan bus, lamanya waktu bus berada di terminal dan besarnya selang waktu pemberangkatan, maka untuk menghitung jumlah bus yang diperlukan digunakan persamaan : T v + Tl N =..(11) h N T 1 Tv = Jumlah bus yang beroperasi (buah) = Waktu bus ada diterminal (jam) = Waktu tempuh total kendaraan untuk satu rit (jam) Fungsi-fungsi permintaan Permintaan pada koridor perkotaan diasumsikan sebagai fungsi liniear yang peka terhadap ongkos perjalanan dan macam-macam komponen waktu perjalanan (menunggu, akses, waktu didalam kendaraan). Sebuah konsep dasar kepadatan permintaan adalah : U = P[ 1 - fwt fa fdk fo] (12) U = unit kepadatan permintaan angkutan (penumpang/km 2 jam) P fwt fa fdk fo = potensial kepadatan permintaan angkutan (penumpang/km = faktor untuk waktu tunggu = faktor untuk waktu akses = faktor untuk waktu di dalam kendaraan = faktor untuk biaya perjalanan 2 jam) Hal II-11

12 Total permintaan terdiri dari penjumlahan permintaan di zone 1 dan permintaan di zone 2. Waktu akses, waktu tunggu dan waktu di dalam kendaraan akan mempengaruhi permintaan dalam kedua zone. Karena perjalanan yang sesungguhnya disebar secara merata di sepanjang koridor dimana rata-rata penumpang memasuki rute perjalanan dengan berjalan kaki dengan asumsi ¼ dari lebar koridor (d/4). Besarnya jarak akses sangat tergantung apakah perjalanan berasal dari zone 1 atau zone 2. Penumpang yang berasal dari zone 1 harus menaiki kendaraan sampai ujung rute, dengan demikian jarak akses rata-rata total adalah : (X ) d +..(13) 8 4 Penumpang yang berasal dari zone 2 berjalan kaki sepanjang rute sebesar ¼ dari lebar koridor. Waktu total akses untuk penumpang di zone 1 sama dengan jarak akses ratarata di zone 1 dibagi dengan kecepatan akses (g) yaitu : (X ) d + (14) 8g 4g Untuk penumpang yang berasal dari zone 2, waktu aksesnya adalah : d S + (15) 4g 2g Waktu di dalam kendaraan adalah waktu mengendarai yang sebenarnya antara asal dan CBD (Central Bussiness District). Waktu rata-rata didalam kendaraan didapatkan sebagai jarak perjalanan rata-rata dibagi kecepatan perjalanan rata-rata (V) dan berbeda untuk tiap zone. Penumpang yang berasal dari zone 1 menjalani keseluruhan panjang rute Hal II-12

13 (), penumpang dari zone 2 diasumsikan berjalan dengan jarak rata-rata /2. Menurut asumsi no 6, penumpang menunggu selama setengah dari selang keberangkatan (h/2). Permintaan angkutan setiap jamnya di zone 1 (penumpang/jam) adalah : h d X- B 1 = PY (X ) 1 fwt - fa + - fdk - fo O. (16) 2 4g 8g V B 1 P Y X h d g V O = permintaan pengangkutan di zone 1 (penumpang/jam) = potensi kepadatan angkutan perjalanan (penumpang/km = lebar koridor (km) = panjang koridor zone I (km) = panjang rute perjalanan (km) = selang keberangkatan (jam) = Jarak antar rute (km/ rute) = kecepatan akses (km/jam) = kecepatan angkutan rata-rata (km/jam) = biaya perjalanan (Rp) 2 jam) Permintaan angkutan setiap jamnya di zone 2 (penumpang/jam) adalah : h d + S B 2 = PY 1 fw - fa - fdk - fo O.(17) 2 4g 2V Dimana S adalah jarak pemberhentian rata-rata (km/ pemberhentian). Total permintaan pada koridor B adalah B 1 + B 2. Hal II-13

14 2.2.2 Biaya Pengusaha Bus Biaya pengusaha bus termasuk biaya tambahan lainnya seperti upah pengemudi, bahan bakar, suku cadang dan biaya operasi perkendaraan tiap jamnya (z). Total biaya pengusaha bus setiap jamnya didapatkan dengan mengalikan armada yang aktif dengan biaya operasi perkendaraan setiap jamnya. Armada yang aktif adalah banyaknya kendaraan yang diwajibkan untuk penyediakan pelayanan yang didapatkan dengan membagi total waktu putaran perjalanan dengan selang keberangkatan. Total waktu putaran adalah putaran perjalanan panjang rute dibagi dengan kecepatan rata-rata. Total biaya pengusaha bus setiap jam adalah : 2 zy Co = (18) H d V Co z Y = biaya pengusaha bus (Rp/jam) = biaya operasi kendaraan (Rp/ kendaraan jam) = lebar koridor (km) = panjang rute perjalanan (km/rute) h = selang keberangkatan (jam/ kendaraan ) d V = jarak antar rute (km/ rute) = kecepatan rata-rata perjalanan (km/ jam) Hal II-14

15 2.3 Tujuan Pelayanan Pengangkutan Dua tujuan yang dipertimbangkan dalam tugas akhir ini adalah memaksimumkan keuntungan pengusaha bus dan kepuasan pengguna layanan bus Keuntungan Pengusaha Bus Keuntungan pengusaha bus (Ko) didefinisikan sebagai selisih antara penghasilan R dan biaya pengusaha bus Co : Ko = R Co.(19) Penghasilan R didefinisikan sebagai biaya perjalanan dikalikan banyaknya penumpang : H d X - R = PY X 1 fwt - fa - fo O O + PY(X-) - fa - fwt O g 2g V S PY - fa - fwt O (20) 4g 2V Keuntungan pengusaha bus setiap jam (Ko) adalah selisih antara total penghasilan pengusaha bus (Persamaan 6) dan biaya pengusaha bus (Persamaan 4) : h d X - Ko = PY X 1 fwt - fa - fo O O + PY(X-) - fa - fwt O g 2g V PY S 2zY - fa - fwt O -.(21) 4g 2V h d V Fungsi keuntungan pengusaha bus dapat dimaksimumkan dengan menurunkan variable dan h dan akan didapatkan persamaan sebagai berikut : Panjang rute yang optimal : Hal II-15

16 2cg fa S V * = X - -..(22) P h M O(faV- fwt.g) 4(fa.V fwt.g) Selang keberangkatan yang optimal : 4z ½ h* = (23) Fwt dpxvo Kepuasan Penumpang Kepuasan penumpang (Kp) didefinisikan sebagai selisih antara total keuntungan penumpang dan biaya perjalanan. Total keuntungan penumpang (juga diketahui sebagai kesediaan untuk membayar ongkos perjalanan) untuk tiap zone didapat dengan meng invers fungsi permintaan (persamaan 2 dan persamaan 3) terhadap biaya perjalanan f sebagai fungsi dari permintaan dan dengan mengintegralkan fungsi biaya perjalanan yang telah di invers. Kepuasan penumpang adalah : PY (X ) h d X 2 Kp = 1 fwt - fa + - fdk - fo O 2 fo 2 4g 8 g V PY h d S fwt - fa + - fdk - fo O (24) 2 fo 2 4g 2g 2V Hal II-16

17 2.3.3 Memaksimumkan keuntungan pengusaha bus dan kepuasan penumpang Untuk memaksimumkan keuntungan pengusaha bus dan kepuasan penumpang atau disebut juga kepuasan bersama adalah dengan menurunkan fungsi dari hasil tambah antara keuntungan pengusaha bus dan kepuasan penumpang. Kb = Kp + Ko PY (X ) h d X 2 Kb = 1 fwt - fa + - fdk - fo O 2 fo 2 4g 2 g V PY h M + S fwt - fa - fdk - fo O + 2 fo 2 4g 2V h d X - PY( X ) 1 fwt - fa + - fdk - fo O O g 2 g V h d + S 2zY PY 1 fwt - fa - fdk - fo O O -.(25) 2 4g 2V h d V Rumus diatas diturunkan terhadap dan h maka akan didapat persamaan sebagai berikut: Panjang rute yang optimal : ½ R ½ (S + T ) * =..(26) (C2 A2) HdVP dimana : A = fa/2g fdk/v B = 1 fwt H/2 fa d/4g fa E/2g C = f dk /2V D = 1 fwt h/2 f a (d+s)/4g Hal II-17

18 -[2(AB + CD) A 2 E] R = 3(A 2 C 2 ) S = 12z fdk (A 2 C 2 ), dan T = HdVP [(AB + CD) (AD + BC) 2 ] + EHdVPA (A 3 E + 2A 2 B 4ACD 6BC 2 ) Selang keberangkatan yang optimal : J h* =.(27) A + B (1- C D + F 2G) + (1 G I) A = - X f wt /2 B = X C = fa d/4g D = fa X/2g F = fa /2g G = f dk /2V I = fa (d + S)/ 4g J = (4z f dk ) / (dvpf wt ) Hal II-18