Bab III METODOLOGI PENELITIAN. Perusaan yang telah beroperasi sekitar 7 Tahun sejak tanggal 15 Januari 2004

Transkripsi

1 Bab III METODOLOGI PENELITIAN 3.1 Gambaran Umum Permasalahan Perusaan yang telah beroperasi sekitar 7 Tahun sejak tanggal 15 Januari 2004 yang diresmikan secarang langsung oleh Gubernur DKI Jakarta (dokumentasi terdapat pada sekarang Transjakarta memiliki 10 koridor.awalnya, koridor yang beroperasi adalah koridor 1 (Blok M - Kota) dengan jumlah penumpang sekitar orang per harinya dan tahun 2005 mengalami peningkatan menjadi rata rata orang per hari. Pada 15 Januari 2006, koridor 2 (Pulo Gadung Harmoni) dan koridor 3 Gambar 3.1 Pertumbuhan jumlah penumpang Transjakarta

2 33 (Kalideres Harmoni) diresmikan dengan jumlah penumpang mencapai orang per harinya. Lalu tanggal 27 Januari 2007 koridor 4 (Pulo Gadung Dukuh Atas), koridor 5 (Ancol Kampung Melayu), koridor 6 (Ragunan Dukuh Atas) dan koridor 7 (Kampung Rambutan Kampung Melayu) dengan rata rata mencapai penumpang dioperasikan. Pada 21 Februari 2009, koridor 8 (Lebak Bulus Harmoni) diresmikan dengan rata rata mencapai orang penumpang setiap harinya. Dan pada bulan Desember 2010 lalu, koridor 9 (Pinang Ranti Pluit) dan koridor 10 (Cililitan Tanjung Priok) resmi beroperasi. Gambar 3.2 Pertumbuhan jumlah pendapatantransjakarta Dari data yang diperoleh manajemen, busway untuk seluruh koridor melayani rata rata 7,5 juta penumpang setiap bulannya. Yang berarti setiap harinya transjakarta harus melayani lebih dari 250 ribu orang penumpang. Dengan besarnya angka

3 34 penumpang tersebut, berarti manajemen harus mempunyai suatu bentuk perencanaan penjadwalan yang baik agar dapat mengakomondir seluruh penumpang. Gambar 3.3 Antrian yang mengekor pada halte Transjakarta Dalam praktiknya, untuk menjadikan Transjakarta menjadi suatu sarana transportasi yang aman, nyaman, cepat, dan manusiawi tampaknya masih jauh dari kenyataan. Karena banyak sekali terjadi penumpukan yang disebabkan lamanya waktu kedatangan bus, antrian di halte yang seringkali panjang dan lama terselesaikan, jumlah penumpang yang masuk ke dalam bus serungkali melebihi kapasitas sehingga berdesakan di dalam bus, hingga banyak yang mengeluhkan telatnya mereka hingga tempat tujuan akibat jarak kedatangan bus yang seringkali terlalu lama ( Hal itu didukung oleh hasil penelitian yang dilakukan oleh YLKI (

4 35 kasus-pelecehan-seks-sejak-bulan-juli-2010 dan way) mengenai pelayanan Transjakarta bulan April lalu dengan 3000 responden mengatakan sebanyak 41,5 persen mengeluhkan lamanya waktu kedatangan bus, sebanyak 26 persen mengeluhkan bus dan halte yang over-kapasitas, sebanyak 12,6 persen mengeluhkan terlambat sampai tujuan, 41,5 persen mengeluhkan waktu tunggu di halte, dan mengalami pelecehan seksual sebanyak 1,2 persen.( Berbagai hal telah dilakukan Manajemen Transjakarta Busway untuk mengurangi penumpukan yang terjadi dengan menambah luas lahan Halte Harmoni Central Busway, memberlakukan rute khusus Pulogadung Kalideres, Pulogadung Bundaran senayan, serta Kalideres Bundaran senayan pada jam tertentu untuk mengurangi jumlah penumpang yang melakukan transit pada puncak laju penumpang. Gambar 3.4Antrian pada halte Harmoni

5 36 Tabel 3.1 Rute langsung Busway Transjakarta Selain itu, telah dilakukan sterilisasi jalur busway sehingga mampu menpersingkat waktu tempuh bus yang di-claim mampu menghemat waktu tempuh antar halte dari semula 7 menit menjadi 2 hingga 4 menit. Namun, hal itu bukanlah solusi yang tepat, dilihat dari masih sering terjadinya antrian yang cukup panjang di Harmoni dan bus yang seringkali melebihi kapasitas (kapasitas maksimal penumpang dalam bus adalah 85 orang). Selain itu, sterilisasi jalur busway memicu kemacetan di Jakarta karena badan jalan yang dikonversi menjadi jalur busway sudah mencapai 25 persen dan intensitas bus transjakarta masih sangat sedikit melintasi jalan tersebut.bahkan, sekarang pengoperasian koridor baru Transjakarta dan pensterilisasian jalur Transjakarta dituding telah memperparah kemacetan di Jakarta.( dan

6 37 iang.macet) tidak hanya itu saja, keberadaan trayek Transjakarta yang baru (Koridor 9 dan 10) dianggap mematikan angkutan umum yang sejalan dengan Transjakarta( dan penyebab kecelakaan ( kali-kecelakaan-selama orang-tewas? ) Gambar 3.5 Kotak suara online Transjakarta

7 38 Dari kotak suara online Transjakarta ( berisi keluhan penumpang akibat lamanya mereka menunggu, bus yang sering kali kelebihan muatan, serta meminta ketersediaan busway diperbanyak. Penulis mencatat pesan berisi keluhan dan kekecewaan penumpang dari Januari 2010 hingga akhirdesember 2010 sebanyak 1749 pesan dari total 1860 pesan (94,032%). Survei dari suatu media juga menyatakan bahwa Transjakarta tidak terlalu diminati sehingga masyarakat tetap memilih menggunakan kendaraan pribadi dibandingkan dengan harus berdesakkan di dalam halte maupun dalam bus dan berdiri terlalu lama ( rta.diminati.-14). Jika hal ini dibiarkan, maka mencapai visi Transjakarta tidak akan pernah tercapai karena kinerja pelayanan menggunakan Busway dinilai kurang maksimal. Dan dari permasalahan di atas, dapat disimpulkan bahwa kualitas pelayanan Transjakarta dapat dilihat dari lamanya waktu menunggu dan panjangnya antrian di halte ( Dan terdapat berbagai faktor yang dapat menyebabkan permasalahan tersebut seperti kendaraan yang menyerobot jalur busway, kurangnya tersedianya stasiun bahan bakar gas dalam menangani banyaknya bus yang melakukan pengisian ulang ( rap_tersendat/ dan armada bus yang kurang, maupun penjadwalan yang kurang terencana. Peneliti akan melihat penjadwalan

8 39 tersebut sebagai pokok untuk dioptimalisasi karena berhubungan dengan semua faktor penyebab masalah yang ada. 3.2 Perancangan Aplikasi Untuk mempercepat proses perhitungan pola kedatangan bus yang optimal dan menghasilkan penjadwalan, maka penulis merancang program aplikasi untuk menghitung pola kedatangan yang dapat meng-generate penjadwalan bus. Adapun detail dari aplikasi tersebut adalah: 1. Tampilan yang digunakan: HTML5 dan CSS3 2. Programming yang digunakan: PHP5.53 dengan templating dari SMARTY 3.07 ( 3. Database menggunakan MySql Alasan penulis menggunakan aplikasi berbasiskan web agar agar pengembangan ke depannya data yang dimasukan untuk perhitungan dapat secara langsung melalui pekerja lapangan sehingga dampak optimalisasi langsung dapat diaplikasikan ke dalam lapangan. Adapun spesifikasi komputer yang digunakan penulis adalah: 1. Processor Intel Core i5 Mobile 430M 2,4 Ghz 2. Ram DDR3 2GB PC Harddisk 250GB 4. Program untuk perancangan: Dreamweaver CS5, XAMPP Program untuk menampilkan hasil: Mozzila Firefox , IE 8. Dan spesifikasi server yang digunakan penulis untuk menghosting program dan presentasi ( adalah: 1. Hosting: Dracoola (99,7% uptime) - IIX

9 40 2. Processor Dual Intel Xeon 3220 Quad Core 2,4Ghz 3. Ram DDR2 8GB PC HDD 250GB 5. Lokasi Gedung Cyber Jakarta 3.3 Metodologi Untuk melakukan penelitian tentang Transjakarta, penulis menggunakan metodologi sebagai berikut: Masalah yang terjadi Analisis (Teori Antrian) Optimasi (Algoritm a genetik) Evaluasi Solusi antrian dan penjadwal Gambar 3.6Metodologi dan prosedur penelitian Transjakarta 1. Masalah yang telah di jabarkan pada sub bab sebelumnya akan menjadi masukan untuk pengambilan data pada manajemen Transjakarta, dimana penulis akan mengambil informasi sistem yang sedang berjalan, data penumpang, jumlah bus, koridor dan berbagai hal yang relevan. 2. Setelah data didapatkan, maka akan dilakukan analisis apakah system berjalan tersebut memang mempunyai masalah (pola kedatangan) sesuai dengan Teori Antrian dengan pendekatan Single Channel Single layer karena

10 41 sesuai dengan sistim berjalan pada halte. Jika memang ternyata tidak sesuai dengan teori tersebut, maka Teori Antrian akan memberikan masukan solusi yang kemudian akan dioptimalisasi melalui metode Genetik Algorithm. Proses optimasi ini akan disajikan dalam 2 cara, yaitu manual dan program. 3. Pada proses optimasi, inputan Teori Antrian yang berupa waktu kedatangan akan diolah menjadi penjadwalan bus dengan rentang waktu kedatangan dari hasil pada metode Teori Antrian. Proses optimasi ini akan memakan banyak waktu, sehingga akan dilakukan oleh program yang telah dirancang oleh penulis. 4. Setelah itu output berupa penjadwalan yang optimum akan dievaluasi melalui suatu simulasi perhitungan agar diketahui apakah hasil tersebut valid dan dapat direalisasikan. Dan akhirnya akan ditarik suatu kesimpulan terhadap masalah yang dibahas dan akan ditentukan seberapa besar pengaruhnya terhadap kinerja pelayanan Transjakarta. 3.4 Proses Penelitian Analisis Data Menggunakan Teori Antrian Sebelum melakukan analisis data, maka data yang diperoleh akan diuji dahulu apakah mengikuti sebaran poisson karena Teori Antrian mengikuti sebaran poisson. Pengujian tersebut menggunakan program SPSS untuk membantu menganalisis data. Analisis data dari sistem yang sedang berjalan menggunakan metode Teori Antrian. Data yang telah didapat, antara lain jumlah pengguna per hari, kapasitas dari bus akan menjadi inputan teori antrian dengan pengkonversian sebagai berikut:

11 42 1. Jumlah pengguna per hari akan diubah menjadi rata rata kedatangan setiap jam. Apabila nilai tidak bulat, maka akan dibulatkan ke atas. 2. Kapasitas bus akan diubah menjadi rata rata kapasitas pelayanan dalam setiap jam, dengan asumsi kedatangan yang telah diberikan. 3. Asumsi kedatangan adalah asumsi kedatangan bus secara berkala dimana untuk perhitungan manual dipilih 3 asumsi berdasarkan default dari manajemen, asumsi kedatangan yang lebih tinggi nilainya dari default dan asumsi kedatangan dengan nilai yang lebih rendah dari default. Sedangkan untuk yang dijalankan dalam program, maka akan asumsi akan diambil dari bilangan antara 1,5 sampai 5,5 menit dengan kelipatan 0,5 menit. Setelah dikonversi, maka data akan dimasukan dalam pemodelan Teori Antrian dan dihitung nilai P0 (probabilitas sistem kosong), LQ (rata rata jumlah populasi dalam antrian nilai dibulatkan ke atas), dan WQ (rata rata waktu tunggu dalam antrian) dimana nilai tersebut menggambarkan bagaimana antrian yang ada di dalam halte. Apabila nilai P0 bernilai negatif, maka akan terjadi bulking atau tidak memiliki probabilitas sistem akan kosong. Maka asumsi waktu yang diambil bukan merupakan pola kedatangan terbaik. Apabila terdapat dua atau lebih asumsi yang dinyatakan layak, maka asumsi yang memiliki kriteria batas bawah di atas 0 dan batas atas di bawah 0,3 tertinggi yang dipilih dan nilai tersebut tidak boleh berbeda terlalu jauh.nilai itentukan demikianagar pola kedatangan masih mempunyai kemungkinan sistem antrian kosong dan tidak berlebihan dalam menggunakan resource.

12 43 Setelah mendapatkan asumsi waktu yang dipilih, maka asumsi waktu tersebut akan menjadi inputan bagi metode Genetik Algorithm membuat penjadwalan berdasarkan asumsi waktu tersebut Prosedur Optimalisasi Penjadwalan Menggunakan Genetic Algorithm Setelah melalui proses analisis, hasil output dari Teori Antrian akan masuk ke dalam proses menggenerate penjadwalan yang menggunakan metode Genetic Algorithm. Metode ini dipilih karena kemampuannya dalam mengolah permasalahan matematika yang sangat tinggi kompleksitasnya dan tidak membutuhkan kebutuhan matematis yang tinggi untuk optimalisasi. Menggunakan metode Genetik Algorithm untuk prosedur optimalisasi penjadwalan memerlukan beberapa settingan prosedur sebagai berikut: 1. Inisialisasi Inisialisasi menggunakan value encoding. Disini dilakukan pembentukan 4 buah kromosom dengan menggunakan id bus dan initial value dari tiap bus masing masing dua buat parent cromosom untuk setiap posisi start. initial value mempunyai kriteria sebagai berikut: a. Bus dalam kondisi siap jalan bernilai 5 point b. Bus dalam kondisi mengalami kerusakan minor bernilai 4 point c. Bus dalam kondisi istirahat bernilai 3 point d. Bus dalam perbaikan bernilai 1 point e. Bus dalam kondisi mengalami kerusakan parah bernilai 0 point bus yang memiliki initial value yang lebih tinggi akan mendapatkan kesempatan lebih banyak dipanggil ke dalam kromoson. Panjang kromosomnya adalah berapa banyak penjadwalan yang diperlukan.

13 44 Misalkan apabila kita ingin membuat penjadwalan selama 1 hari penuh untuk koridor 1, maka diperlukan kromoson sepanjang lamanya waktu operasional.gen tersebut akan dipecah menjadi beberapa bagian sesuai dengan posisi start dan shift kerja (shift 1 jam dan shift 2 jam ) yang nantinya akan digabungkan. Proses pembentukan kromosom tersebut akan seperti ini: Pembentukan kromosom A02 A52 A54 A91 A16 A85 2. Evaluasi Proses evaluasi nantinya akan memperhitungkan fitness value yang ada untuk diprioritaskan mengikuti constraint constraint yang ada. Constraint tersebut adalah: a. Hard constrain Tidak ada bus dalam dua jalur dengan arah yang berbeda, bus pada start 1 dan start 2 minimal berjarak selama waktu tempuh. Bernilai 8 Bus dalam perjalanan tidak dapat digunakan, bernilai 10 Bus yang berada dalam kondisi rusak berat, karena bus yang rusak tidak dapat digunakan,bernilai 10

14 45 Bus yang sedang dalam perbaikan / maintenance, karena memiliki prioritas penggunaan yang lebih rendah dibanding yang siap.bernilai 5 Bus yang sedang melakukan pengisian bahan bakar, memiliki prioritas penggunaan yang lebih rendah dibanding yang memiliki bahan bakar. Bernilai 3 b. Soft constraint Bus berada dalam kondisi rusak ringan, karena masih dapat digunakan dan berprioritas lebih tinggi dibandingkan yang rusak berat.bernilai 3 Bus telah melakukan operasi berturutan(pergi - pulang) hingga 4 kali, karena harus melakukan pengisian bahan bakar.bernilai 5 Bus melakukan pengisian bahan bakar melebihi 2 kali, karena melebihi jatah bus per harinya dalam pengisian ulang. Apabila bus melebihi batas pengisian, bus tersebut bermasalah. Bernilai 5 Proses perhitungan constraint tersebut akan mengikuti perhitungan fitness functionuntuk minimasipada bab 2: 1..,, Menjadi,, Nilai 0,35 dan 0,65 adalah koefisien masing masing yang ditentukan penulis berdasarkan bobot kedua jenis constraint agar seimbang.

15 46 3. Seleksi Dalam proses selaksi, nantinya ditentukan dengan teknik tournamentselection. Dimana setelah 4 buat kromosom yang terbentuk melalui parent dan child akan menjadi candidate untuk diseleksi. Nantinya masing masing akan terpilih 2 buah kromosom untuk masing masing posisi start untuk menjadi parent pada generasi berikutnya. 4. Crossover Teknik crossover yang digunakan adalah dengan memilih 2 buah kromosom, kedua kromosom tersebut tidak boleh sama dan proses ini menukar sebagian gen dari kedua kromosom tersebut. Metode yang digunakan adalah metode two point crossover yang dipilih agar proses tidak selesaiprematur dan mengurangi kecenderungan hasil optimalisasi menjadi tidak optimal. Contohnya: Kromosom 1 0,76 0,58 0,47 0,45 0,35 0,48 A76 A43 A11 A83 A02 A34 Kromosom 2 0,58 0,76 0,48 0,47 0,45 0,35 A43 A76 A34 A11 A83 A02

16 47 Misalnya crossover terjadi pada index gen ke 3 dan 5. Maka akan menjadi: Kromosom 1 0,76 0,58 0,48 0,47 0,45 0,48 A76 A43 A34 A11 A83 A34 Kromosom 2 0,58 0,76 0,47 0,45 0,35 0,35 A43 A76 A11 A83 A02 A02 Karena kedua kromosom tersebut telah dicrossover dan mempunyai dua buah gen yang sama, maka kromosom tersebut akan mengalami penyesuaian berupa: Karena kromosom 1 mempunyai gen yang sama pada A34 indeks ke 3 dan ke 6, maka gen A34 pada indeks yang baru akan digantikan oleh gen yang hilang tadi. Perubahan Kromosom 1 0,76 0,58 0,48 0,47 0,45 0,35 A76 A43 A02 A11 A83 A34 Perubahan Kromosom A43 A76 A11 A83 A34 A02 5. Mutasi

17 48 Teknik mutasi yang digunakan adalah dengan cara memilih dua buah gen untuk ditukar secara random dari sebuah kromosom dan kemudian ditukar nilainya (raciporal exchange mutation). Untuk memastikan bahwa nilai terbaik tidak akan mengalami perubahan yang signifikan. Contohnya: Kromosom 1 0,76 0,58 0,35 0,47 0,45 0,48 A76 A43 A02 A11 A83 A34 Terjadi mutasi antara gen indeks ke 3 dan ke 6 secara random, maka hasil setelah termutasi adalah: Kromosom 1 0,76 0,58 0,48 0,47 0,45 0,35 A76 A43 A34 A11 A83 A02 Selain itu teknik mutasi lain yang digunakan adalah invertionmutation. Teknik ini dipilih untuk mempercepat laju algoritma untuk menghasilkan kromosom yang berpotensi karena jumlah gen dalam kromosom yang sangat banyak. 6. Pengulangan Proses Langkah sebelumnya, yaitu seleksi, mutasi, dan crossover dilakukan hingga nilai fitness menjadi 1 yang menunjukan tidak ada constraint yang dilanggar dalam kromosom. Apabila proses melebihi dari waktu yang ditentukan dan nilai fitness tidak menjadi 1, ini menandakan bahwa alokasi bus yang tersedia masih kurang.

18 49 7. Parameter yang digunakan Nilai dari selection rate yang digunakan pada proses penjadwalan diatas adalah 50% mengingat dari 4 candidate akan terpilih 2 yang terbaik untuk dijadikan parent generasi berikutnya sehingga proses tidak akan berlangsung terlalu lama. Nilai dari crossover rate yang digunakan pada proses penjadwalan diatas adalah 30% dengan pertimbangan agar proses yang berjalan tidak terlalu lama dan variasi kromosom tidak statis. Nilai dari mutation rate yang digunakan pada proses penjadwalan diatas adalah 15% untuk kemungkinan terjadinya mutasi. Nilai tersebut dipilih agar proses tidak seperti random search.selain itu, 15% menunjukan banyaknya gen yang termutasi oleh teknik invertionmutation Evaluasi Setelah melalui proses optimasi, maka dari langkah diatas akan diujicoba dengan membandingkan terhadap sistem di lapangan apakah mampu mengoptimalisasi pola kedatangan agar dapat melayani seluruh penumpang dan penjadwalan busway yang mampu mengakomondir pola kedatangan tersebut. Langkah ini ditempuh karena manajemen membutuhkan penyesuaian operasional dengan hasil perhitungan dengan waktu yang singkat, sedangkan evaluasi dengan melakukan simulasi tidak akan tercapai apabila data yang didapat bukan data yang seperti di lapangan.

19 50 Untuk evaluasi penjadwalan, penulis akan melakukan uji dengan mengambil beberapa bus dan mencocokan jadwalnya dengan constraint yang ada. Bila metode berjalan dengan baik, seharusnya constraint yang ada dapat diminimalisir oleh metode. Langkah ini diambil karena ukuran optimal dalam penjadwalan adalah ketika seluruh constraint yang ada dapat dipenuhi. Dan langkah terakhir adalah melihat bagaimana kedua metode (Teori Antrian Algoritma Genetik) mempunyai hubungan yang dapat diaplikasikan untuk menentukanpola kedatangan dan penjadwalan di lapangan dari hasil evaluasi di atas.