3 METODOLOGI PENELITIAN

Transkripsi

1 3 METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Kerangka Pemikiran Kerangka pemikiran dalam penelitian ini terbagi dalam beberapa tahap yang dimulai dari analisa hingga hasil penelitian, seperti diilustrasikan dalam Gambar 5. Gambar 5 Bagan Alir Penelitian 3.2 Analisa Penelitian ini dimulai dengan tahap analisa. Tahap ini terbagi menjadi dua bagian, yaitu identifikasi masalah, serta pengumpulan data dan pengamatan. Pada identifikasi masalah akan dibahas masalah kemacetan lalu lintas yang terjadi di persimpangan jalan khususnya pada jam kerja dan jam libur, masalah-masalah yang muncul seputar sistem pengatur lampu lalu lintas, dan studi literatur beberapa penelitian yang terkait dengan penelitian ini. 14

2 15 Setelah melakukan identifikasi masalah, penelitian dilanjutkan dengan pengumpulan data dan pengamatan yang dilakukan terhadap kondisi lalu lintas pada lokasi studi kasus. Data yang dikumpulkan adalah data rataan tingkat kedatangan (banyaknya kendaraan yang datang per satuan waktu) dan rataan tingkat keberangkatan (banyaknya kendaraan yang berangkat per satuan waktu) kendaraan bermotor dari setiap arus lalu lintas. Data ini akan digunakan untuk membangkitkan data acak waktu antar kedatangan dan antar keberangkatan kendaraan pada simulasi yang dibuat untuk mendekati kondisi nyata di lokasi studi kasus. Tingkat kedatangan memiliki karakteristik yang berbeda setiap waktunya sedangkan tingkat keberangkatan karakteristiknya relatif tetap. Agar data tingkat kedatangan kendaraan bermotor yang diperoleh dapat mewakili kondisi tujuh hari dalam seminggu, observasi dilakukan pada tiga hari yang mewakili kondisi hari kerja dan hari libur. Pengambilan data kendaraan tersebut dilakukan untuk mensimulasikan kinerja dari kedua metode pengatur lampu lalu lintas yang akan dibandingkan. Selain tingkat kedatangan dan tingkat keberangkatan kendaraan, lamanya fase sistem pengatur lampu lalu lintas juga diamati. Data ini akan digunakan agar lamanya fase pada simulasi model pengaturan lampu lalu lintas jenis statis sama dengan kondisi sebenarnya. 3.3 Desain Lampu lalu lintas yang mengatur arus kendaraan yang melewati perempatan tersebut bekerja dengan sistem statis yang telah ditetapkan. Lampu lalu lintas ini akan menyala bergantian menurut arah jarum jam. Kendaraan yang akan melewati lampu lalu lintas ini bergerak lurus dari arah utara menuju arah selatan dan dari arah timur menuju arah barat.

3 16 Kontrol lampu lalu lintas yang ada saat ini masih diatur secara statis, akibatnya sering terjadi kemacetan di sekitar persimpangan empat khususnya pada jam-jam sibuk di pagi dan sore hari. Untuk memecahkan permasalahan tersebut, akan dirancang pengaturan lampu lalu lintas menggunakan metode dinamis. Dalam pengaturan lampu lalu lintas metode dinamis, diperlukan peralatan tambahan berupa sensor. Tiap jalur dipasang dua sensor yang berfungsi untuk mendeteksi kendaraan datang (Sensor Datang/SD) dan kendaraan yang berangkat (Sensor Pergi/SP). Keluaran (output) dari sensor ini akan menjadi masukan (input) bagi kontrol lampu lalu lintas yang menggunakan metode dinamis. Dalam tahap desain, akan dirancang model simulasi lalu lintas metode dinamis menggunakan beberapa modul program simulasi serta data kendaraan bermotor sebagai parameter masukan dan dibuat beberapa asumsi sebagai berikut: 1. persimpangan jalan adalah empat jalur jalan raya yang saling bertemu pada satu titik persimpangan dengan arus lalu lintas kendaraan bermotor yang datang dari arah utara, barat, selatan, dan timur; 2. saat arus kendaraan bermotor dari arah utara dan selatan bergerak, maka arus kendaraan bermotor dari arah barat dan timur akan berhenti, demikian pula sebaliknya; 3. arus kendaraan bermotor yang berbelok ke arah kiri diabaikan; 4. adanya sensor yang digunakan untuk mendeteksi kendaraan bermotor yang melewatinya; 5. arus lalu lintas kendaraan bermotor dari arah timur menuju ke barat diasumsikan sebagai arah arus lalu lintas utama; 6. kedatangan kendaraan disimulasikan dengan bilangan random seragam.

4 17 Pengaturan lampu lalu lintas metode dinamis ini di disain untuk mengatur persimpangan empat jalur jalan raya dari arah utara, selatan, timur, dan barat seperti disajikan pada Gambar 6. Gambar 6 Model Pengaturan Lalu Lintas Metode Statis Lampu lalu lintas dalam metode statis ditentukan dengan lama menyala lampu hijau (mgreentime) selama 30 detik. Lama menyala lampu hijau ini berlaku di keempat arus lalu lintas sepanjang waktu tanpa melihat jumlah kendaraan yang antri. Waktu menyala lampu hijau ini dijadikan sebagai masukan (input) untuk menghitung rataan waktu tunggu kendaraan. Untuk kendaraan yang berhenti pada saat lampu

5 18 merah menyala, akan dihitung waktu tunggu setiap kendaraan. Selanjutnya, waktu tunggu kendaraan yang antri tersebut dijumlahkan untuk memperoleh nilai total waktu tunggu kendaraan. Keluaran (output) dari pengaturan lampu lalu lintas metode statis adalah rataan waktu tunggu kendaraan yang antri. Rataan waktu tunggu kendaraan yang antri tersebut diperoleh dari total waktu tunggu kendaraan yang antri dibagi dengan total kendaraan yang antri dan dirumuskan : Rataan waktu tunggu kendaraan ( t s ) = n tn 1 n (6) t n = waktu tunggu kendaraan ke n; n = 1,2,3, dan seterusnya Metode Dinamis Pada pengaturan lampu lalu lintas dengan metode dinamis yang menjadi masukan (input) adalah jumlah kendaraan pada sebuah ruas jalan serta lama menyala lampu hijau yang berlaku di keempat arus lalu lintas yaitu 5 detik. Setiap ruas jalan, akan dihitung rataan waktu tunggu kendaraan untuk memperoleh tambahan waktu menyala lampu hijau. Waktu tambahan nyala lampu hijau diperoleh berdasarkan jumlah antrian kendaraan dan diklasifikasikan sebagai berikut: SS_TIME adalah tambahan waktu nyala lampu hijau jika jumlah antrian kendaraan diklasifikasikan Sangat Sedikit; S_TIME adalah tambahan waktu nyala lampu hijau jika jumlah antrian kendaraan diklasifikasikan Sedikit; M_TIME adalah tambahan waktu nyala lampu hijau jika jumlah antrian kendaraan diklasifikasikan Medium;

6 19 B_TIME adalah tambahan waktu nyala lampu hijau jika jumlah antrian kendaraan diklasifikasikan Banyak; BS_TIME adalah tambahan waktu nyala lampu hijau jika jumlah antrian kendaraan diklasifikasikan Banyak Sekali. Fungsi keanggotaan (membership function / mf) dengan x menyatakan jumlah antrian kendaraan diklasifikasikan sebagai berikut: 5 - x mfss =, jika 0 < x 5 5 (7) x, jika 0 < x 5 5 mfs = 10 - x (8), jika 5 < x 10 5 x - 5, jika 5 < x 10 5 mfm = 15 - x (9), jika 10 < x 15 5 x -10, jika 10 < x 15 5 mfb = 25 - x (10), jika 15 < x x -15, jika 15 < x 25 mfbs = 10 (11) 1, jika x > 25 Waktu tambahan nyala lampu hijau memiliki nilai sebagai berikut: SS_TIME = 0, S_TIME = 5, M_TIME = 10, B_TIME = 15, BS_TIME = 20. SS_TIME = 0 memiliki arti tidak adanya tambahan waktu nyala lampu hijau, diberikan bila jumlah antrian kendaraan (x) adalah 0 < x 5,

7 20 S_TIME = 5 memiliki arti tambahan waktu nyala lampu hijau selama 5 detik, diberikan bila jumlah antrian kendaraan (x) adalah 5 < x 10, M_TIME = 10 memiliki arti tambahan waktu nyala lampu hijau selama 10 detik, diberikan bila jumlah antrian kendaraan (x) adalah 10 < x 15, B_TIME = 15 memiliki arti tambahan waktu nyala lampu hijau selama 15 detik, diberikan bila jumlah antrian kendaraan (x) adalah 15 < x 25, BS_TIME = 20 memiliki arti tambahan waktu nyala lampu hijau selama 20 detik, diberikan bila jumlah antrian kendaraan (x) adalah x > 25. Fungsi keanggotaan total kendaraan yang memperoleh tambahan waktu menyala lampu hijau tersaji pada Gambar 7. Gambar 7 Fungsi Keanggotaan: Total Antrian Kendaraan Yang Memperoleh Tambahan Waktu Menyala Lampu Hijau Untuk menghitung tambahan waktu menyala lampu hijau, dihitung menggunakan rumus: AddTime = mfss*ss_time + mfs*s_time + mfm*m_time + mfb*b_time + mfbs*bs_time (12) Sebagai input dari program simulasi ini adalah data kendaraan bermotor dari setiap arus lalu lintas. Bila lampu lalu lintas yang berwarna hijau dari arah timur

8 21 menuju ke arah barat dan sebaliknya, maka lampu lalu lintas dari arah utara menuju ke arah selatan dan sebaliknya akan berwarna merah. Program simulasi pengaturan lampu lalu lintas ini terbagi dalam beberapa modul program utama, yaitu modul MainWindow, modul TrafficController, modul CarChartPanel, dan modul DynamicTrafficController. Modul MainWindow adalah modul program utama yang akan menampilkan simulasi antrian kendaraan yang diatur oleh lampu lalu lintas metode statis dan dinamis, grafik perbandingan rataan waktu tunggu kendaraan yang diatur oleh lampu lalu lintas metode statis dan metode dinamis, dan rataan waktu tunggu kendaraan. Modul TrafficController adalah modul program yang berfungsi untuk menjalankan program simulasi pengaturan lalu lintas metode statis. Dalam modul TrafficController, kedatangan kendaraan diatur secara random dengan nyala lampu lalu lintas yang telah ditetapkan sebelumnya, yaitu 5 detik untuk nyala lampu merah, 1 detik untuk nyala lampu kuning, dan 4 detik untuk nyala lampu hijau. Setiap 1 menit program simulasi berjalan, waktu tunggu kendaraan yang berada di setiap jalur lalu lintas akan dihitung dan ditampilkan satu titik dalam grafik melalui modul CarChartPanel. Dalam modul DynamicTrafficController, kedatangan kendaraan diatur secara random. Setiap kendaraan yang datang, akan dihitung waktu tunggu kendaraan di setiap jalur lalu lintas dan akan mencatat kendaraan yang datang serta menghitung waktu tunggu setiap kendaraan. Modul CarChartPanel adalah modul program untuk menampilkan grafik garis rataan waktu tunggu kendaraan di lampu lalu lintas yang diatur oleh metode statis dan metode dinamis. Simulasi dilakukan terhadap model yang telah dirancang untuk mengevaluasi kinerja dari pengaturan lampu lalu lintas metode statis dan metode dinamis. Hasil simulasi tersebut akan dibandingkan untuk melihat kinerja kedua metode tersebut. Setiap 1 menit program simulasi dijalankan,

9 22 akan ditampilkan titik-titik grafik yang menunjukkan perbandingan waktu tunggu kendaraan yang diatur oleh metode statis dan metode dinamis dan ditampilkan selama 25 menit waktu simulasi. Gambar 8 Rancangan Modul Program Simulasi Pengaturan Lampu Lalu Lintas 3.4 Implementasi Pada tahap implementasi, hasil perancangan pada tahap desain diimplementasikan ke dalam aplikasi sehingga dapat digunakan untuk melakukan penelitian ini. Program simulasi model pengaturan lampu lalu lintas metode statis dan metode dinamis akan diimplementasikan menggunakan perangkat lunak Java Development Kit versi 1.5 dan Eclipse IDE. 3.5 Hasil Simulasi Hasil dari simulasi model pengaturan lampu lalu lintas metode statis dan metode dinamis adalah untuk membandingkan kinerja dari kedua metode tersebut. Parameter

10 23 keluaran simulasi yang akan dibandingkan adalah rataan lama waktu tunggu antrian kendaraan bermotor pada metode statis dan metode dinamis. 3.6 Bahan dan Alat Penelitian Dalam penelitian ini, data rataan tingkat kedatangan dan data rataan tingkat keberangkatan kendaraan bermotor dari setiap arus lalu lintas dijadikan sebagai bahan penelitian. Peralatan yang digunakan adalah seperangkat komputer notebook dengan spesifikasi Prosesor tipe Intel Pentium M 1,73 GHz, RAM 1 GB, Harddisk 80 GB, dan perangkat lunak Java Development Kit versi 1.5 dan Eclipse IDE untuk pembuatan program simulasi. 3.7 Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Maret hingga bulan September 2009 di Laboratorium Pascasarjana Departemen Ilmu Komputer FMIPA IPB.