BAB III METODOLOGI 3.1. PENDAHULUAN

Transkripsi

1 BAB III METODOLOGI 3.1. PENDAHULUAN Dalam melakukan studi Tugas Akhir diperlukan metodologi yang akan digunakan agar studi ini dapat berjalan sesuai dengan koridor yang telah direncanakan di awal. Dalam studi ini, dilakukan tiga tahapan, yaitu Tahap Persiapan, Perancangan dan Analisis, serta Penyusunan Kesimpulan dan Rekomendasi. Dengan melakukan tahapan-tahapan tersebut diharapkan tujuan penulisan Tugas Akhir ini dapat tercapai sesuai dengan waktu yang telah ditentukan DIAGRAM ALIR METODOLOGI MULAI Persiapan Data Artificial dan Data Sekunder Pemantapan Metodologi Logika Fuzzy Simpang Bersinyal (MKJI) Perancangan Prosedur Penentuan waktu Sinyal dengan Logika Fuzzy Perancangan dan analisis Parameter Kinerja Derajat Kejenuhan Tundaan Antrian Number of stop Pengembangan Program Komputer Penentuan Waktu Sinyal dan Analisis kinerja dari Program yang dikembangkan dan MKJI Kesimpulan dan Rekomendasi Kesimpulan dan Rekomendasi SELESAI Gambar III-1 Diagram Alir Metodologi Studi 26

2 3.3. TAHAPAN PERSIAPAN Di dalam tahap persiapan ini dilakukan beberapa kegiatan untuk memulai proses studi yang direncanakan. Hasil tahap persiapan ini akan sangat mempengaruhi proses yang dilakukan dalam tahap-tahap selanjutnya. Secara umum terdapat tiga kegiatan utama, yaitu: 1. Studi Pustaka Menelaah sejumlah teori yang akan digunakan dalam proses studi Tugas Akhir. 2. Pemantapan Metodologi Merencanakan secara lebih detail tahap-tahap pelaksanaan kegiatan berikutnya, agar tujuan yang telah ditentukan di awal dapat tercapai sesuai waktunya. 3. Penentuan Data Simpang (data artificial dan data sekunder) Data simpang yang diperlukan meliputi geometri simpang dan data lalu lintas TAHAP PERANCANGAN DAN ANALISIS Perancangan dan Analisis merupakan tahap utama dalam studi Tugas Akhir ini. Perancangan prosedur penentuan waktu sinyal tidak tetap pada simpang bersinyal akan dilakukan dengan menggunakan teori Logika Fuzzy, kemudian hasilnya dianalisis dengan melakukan simulasi. Analisis berikutnya dilakukan pada simpang bersinyal dengan menggunakan MKJI. Hasil keduanya untuk kinerja simpang akan dibandingkan Perancangan dan Analisis Simpang dengan Logika Fuzzy Perancangan prosedur penentuan waktu sinyal tidak tetap akan dilakukan untuk simpang yang telah ditentukan sebelumnya Gambaran Logika Fuzzy Untuk Perancangan Prosedur Penentuan Waktu Sinyal Tidak Tetap Perancangan prosedur penentuan waktu sinyal tidak tetap akan menggunakan Logika Fuzzy. Inferensi Logika Fuzzy mempunyai kemiripan dengan penalaran manusia. Pemecahan problem dengan Logika Fuzzy memerlukan tiga langkah, yaitu fuzzifikasi, mekanisme penalaran, dan defuzzifikasi. 27

3 Fuzzifikasi Mekanisme Penalaran Defuzifikasi Masukan Fuzzy Mekanisme Penalaran Keluaran Fuzzy Masukan Crisp Fuzzifikasi Defuzifikasi Keluaran Crisp Fungsi Keanggotaan Masukan Basis Aturan Fungsi Keanggotaan Keluaran Gambar III-2 Diagram alir lengkap proses pengaturan dengan logika fuzzy Fuzzifikasi adalah suatu proses untuk mengubah masukan tegas (crisp) menjadi masukan fuzzy, dengan cara sebagai berikut : 1. Pemetaan nilai tegas variable masukan ke semesta wacana yang sesuai. 2. Konversi dari data yang terpetakan tersebut ke istilah linguistik sesuai dengan himpunan fuzzy yang telah didefinisikan untuk variable tersebut. Jadi proses ini dimulai dengan memberi masukan tegas, kemudian dibandingkan dengan fungsi keanggotaan yang telah didefinisikan untuk memperoleh harga masukan fuzzy. Proses selanjutnya adalah mekanisme penalaran, untuk melakukan proses ini harus didefinisikan dahulu aturan aturan yang akan diikuti. Aturan aturan tersebut ditulis secara subjektif dalam Fuzzy Associative Memory (FAM) yang memuat hubungan antara kedua masukan yang menghasilkan keluaran tertentu. Setelah diperoleh keluaran fuzzy, kemudian diteruskan dengan Defuzzifikasi untuk mengubah keluaran fuzzy menjadi keluaran tegas. Gambar III-3 Diagram Alir Mekanisme Penalaran Perancangan Prosedur Penentuan Waktu Sinyal Tidak Tetap Simpang yang diatur merupakan simpang empat lengan sederhana, dengan tiga lajur di masing masing lengan. Tiap lajur melayani arah pergerakan masing masing, yaitu belok kiri langsung, lurus dan belok kanan. Untuk memperlancar pergerakan kendaraan, masing masing pendekat dipisahkan. Simpang menggunakan pengaturan empat fase, dengan urutan searah perputaran jarum jam. 28

4 Gambar III-4 Simpang Empat Lengan Penentuan waktu sinyal tidak tetap pada simpang dengan masukan arus yang dari sensor sensor yang dipasang di tiap lengan. Sensor sensor ini dipasang di pendekat dengan arah pergerakan kendaraan lurus dan belok kanan, karena arus ini saja yang akan mempengaruhi lama waktu hijau. Untuk jarak pemasangan sensor dengan lampu lalu lintas akan ditentukan dengan memperhatikan panjang antrian maksimal di tiap lengan, hasil analisis simpang bersinyal dengan MKJI. Yaitu berada di daerah sebelum panjang antrian maksimal. Dari masukan arus seluruh sensor, pada setiap siklus mula mula dicuplik data jumlah kendaraan pada semua lengan dan dikirim pada waktu bersamaan. Data berikutnya dikirim setelah satu siklus selesai, satu siklus dianggap selesai apabila semua lengan telah mendapat pelayanan. Kemudian dimasukkan dalam program pengendali fuzzy yang bertujuan untuk memperoleh waktu hijau masing masing lengan. Hasil dari pengolahan ini akan dikirimkan ke lampu lalu lintas. Kemudian data yang baru akan diolah dengan proses yang sama dengan sebelumnya, demikian seterusnya sampai waktu simulasi yang telah ditentukan selesai. Program pengendali fuzzy yang akan dirancang merupakan sistem fuzzy dengan dua masukan, yaitu banyak kendaraan pada lengan yang akan dilewatkan dan semua lengan, sedangkan keluarannya adalah lama waktu hijau pada lengan yang sedang diatur tersebut dan waktu satu siklus ke depan. Penggunaan dua masukan ini dimaksudkan supaya sistem memperhitungkan arus di lengan lain yang sedang menunggu, karena ini saling mempengaruhi. Untuk waktu satu siklus digunakan sebagai masukan untuk sensor, yaitu waktu untuk mengirim data ke pengolah data. Jadi pengiriman data dari sensor ke empat lengan bersamaan. 29

5 Untuk perancangan Logika Fuzzy pada sistem pengaturan lampu lalu lintas, pertama - tama harus menentukan fungsi keanggotaan untuk masukan dan keluaran. Fungsi keanggotaan masukan dalam sistem ini terdiri dari lima himpunan fuzzy yang masing masing mewakili satu peubah linguistik. Lima himpunan fuzzy tersebut, yaitu : tidak jenuh, kurang jenuh, cukup jenuh, jenuh dan sangat jenuh. Fungsi ini ditentukan dengan memperhatikan kapasitas simpang yang akan dianalisa. Pada fungsi keanggotaan masukan pertama, merupakan himpunan banyak kendaraan pada lengan yang akan dilewatkan. Fungsi keanggotaan masukan kedua mempunyai satuan yang sama dengan fungsi pertama. Selain itu bentuk himpunan dan peubah linguistik yang digunakan juga sama dengan fungsi yang pertama, tetapi masukan kedua menunjukkan himpunan banyak kendaraan pada semua lengan simpang. Fungsi keanggotaan keluaran terdiri dari lima himpunan fuzzy yang masing masing mewakili sebuah peubah linguistik untuk menyatakan waktu hijau pada lengan yang sedang diatur, himpunan fuzzy untuk keluaran ini mempunyai dimensi waktu dengan satuan detik. Fungsi keanggotaan keluaran tersebut, yaitu : cepat, agak cepat, sedang, agak lama dan lama. Untuk keluaran waktu siklus ke depan merupakan total dari empat keluaran waktu hijau semua lengan. Dengan fungsi keanggotaan masukan dan keluaran di atas dapat didefinisikan aturan aturan dalam mekanisme penalaran. Sistem ini menggunakan aturan fuzzy tunggal dengan dua anteseden, anteseden 1 adalah arus pada lengan yang akan di atur dan anteseden 2 adalah arus pada semua lengan. Tiap anteseden mempunyai lima himpunan fuzzy. Dan satu fungsi keanggotaan keluaran (konsekuen) dengan lima himpunan fuzzy. Untuk itu kita harus menuliskan aturan aturan ini dalam tabel FAM. Setelah tabel itu terbentuk ditentukan harga kebenaran untuk setiap anteseden, berikut kekuatan aturannya. Dan aturan fuzzynya adalah sebagai berikut : IF (anteseden 1) AND (anteseden 2) THEN (konsekuen) Dari kedua derajat keanggotaan pada tiap tiap anteseden diambil harga minimumnya yang disebut kekuatan aturan (minimum rule strength). Dan apabila ada dua buah kekuatan aturan yang mengacu pada konsekuen yang sama maka akan diambil harga maksimum dari kedua kekuatan aturan tersebut (maximum rule strength). Keluaran dari mekanisme penalaran adalah sebuah fungsi keanggotaan keluaran lengkap dengan derajat keanggotaan fuzzynya. Setelah diperoleh keluaran fuzzy dilanjutkan dengan proses defuzzifikasi untuk mendapatkan nilai tegas, yaitu waktu hijau. Metode yang akan digunakan adalah metode Centroid of Area. Metode ini bertujuan untuk mencari titik pusat dari daerah luasan pada himpunan fungsi keanggotaan keluaran, dimana daerah luasan ini diperoleh dari keluaran fuzzy. Titik seimbang ini merupakan keluaran tegas dari sistem ini. 30

6 Prosedur penentuan waktu sinyal tidak tetap tersebut akan dikembangkan menjadi program komputer, kemudian akan dilakukan analisis dengan simulator untuk mendapatkan kinerja yang dihasilkan. Berikutnya akan ditampilkan flowchart simulator program komputer yang akan dibuat menggunakan software MATLAB 7.0. Gambar III-5 Flowchart Simulator Program Komputer Prosedur Penentuan Waktu Sinyal Tidak Tetap Analisis Simpang dengan MKJI Analisis akan dilakukan terhadap kinerja simpang yang ditentukan (data artificial dan data sekunder) dengan kontroler tetap menggunakan MKJI. Gambar III-6 Urutan Formulir Untuk Analisis Simpang Dengan MKJI 31

7 1. SIG I, menentukan fase-fase dan geometrik jalan dengan W masuk dan W keluar 2. SIG II, menghitung data arus lalu lintas seperti konversi dari kendaraan/jam menjadi smp/jam melalui faktor emp. 3. SIG III, mengetahui waktu merah tiap fase dan waktu hilang tiap fase. 4. SIG IV, dengan bantuan data dari SIG-SIG sebelumnya kita tentukan Kapasitas (C), Waktu hijau (g) dan Derajat Kejenuhan (DS). 5. SIG V, menentukan antrian, number of stop dan tundaan. Dari tahapan di atas kita dapat mengetahui kapasitas yang dapat dipenuhi simpang yang ditentukan dan kinerja simpang sesuai dengan parameter yang telah ditentukan atau tidak PARAMETER KINERJA Parameter kinerja ditentukan untuk menilai kinerja simpang. Untuk simpang ada empat parameter untuk menilai kinerjanya, yaitu : 1. Derajat Kejenuhan Derajat kejenuhan akan menentukan apakah kapasitas simpang masih mampu melayani demand yang ada. 2. Antrian Panjang antrian di tiap lengan akan menjadi indikator tingkat pelayanan masing masing pendekat. 3. Number of Stop Berapa kali kendaraan berhenti di simpang bersinyal dapat menjadi indikator pelayanan untuk kendaraan yang lewat. 4. Tundaan Tundaan merupakan indikator utama kinerja simpang secara keseluruhan KESIMPULAN DAN SARAN Tahap ini merupakan tahap akhir dari studi yang dilaksanakan. Setelah dilakukan perancangan prosedur penentuan waktu sinyal tidak tetap dengan menggunakan Logika Fuzzy dan melakukan simulasi dengan program komputer yang dikembangkan dengan software MATLAB 7.0. Hasil kinerja yang dihasilkan akan dibandingkan dengan MKJI. Diharapkan studi yang akan dilakukan akan memberikan gambaran baru dalam pengaturan simpang di kota kota besar. 32