BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah

Transkripsi

1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Masalah Sistem antrian adalah masalah yang biasa terjadi dalam sistem kejadian diskrit, sistem komputer, sistem komunikasi, dan sistem transportasi. Sebagai akibat dari banyaknya sistem antrian yang digunakan, maka karakteristik antrian, disiplin antrian dan disiplin pelayanan menjadi lebih kompleks. Oleh karena itu, untuk memecahkan masalah antrian dan menganalisa performansi suatu sistem antrian terdapat cara yang cukup efektif yaitu dengan simulasi komputer, yang membangun model dari sistem nyata dan kemudian dicari performansi dan karakteristik yang berubah terhadap waktu melalui komputasi (Lian dan Wan, 2007). Dalam sistem transportasi, sistem antrian yang paling sering dijumpai adalah sistem persimpangan bersinyal. Dimana terdapat kendaraan yang melakukan aktifitas mengantri saat lampu lalu lintas berwarna merah, kemudian kendaraan tersebut akan dilayani saat lampu lalu lintas berwarna hijau. Kegiatan mengantri saat lampu lalu lintas berwarna merah selalu menjadi hal yang tidak menyenangkan yang mana seringkali sulit untuk dihindari dalam kehidupan sehari-hari. Oleh karena itu menjadi hal yang penting untuk menemukan cara pengaturan optimal terhadap waktu sinyal hijau dan sinyal merah pada persimpangan bersinyal. Saat mengevaluasi kualitas pengaturan lampu lalu lintas, kriteria yang paling umum digunakan untuk optimalisasi adalah besarnya waktu tunggu rata-rata kendaraan yang diharapkan (Boon dkk., 2011). Untuk mengevaluasi performansi dari sistem persimpangan bersinyal, terdapat model antrian yang sesuai dengan karakteristik dari sistem persimpangan bersinyal, yaitu model antrian dengan pelayanan siklik. Berbeda dengan model antrian yang biasa dikenal pada umumnya, model antrian dengan pelayanan siklik adalah sistem antrian dengan antrian beberapa pelanggan, yang dilayani oleh pelayan (server) 1

2 2 tunggal dalam urutan siklik (cyclic). Dimana dalam hal ini kendaraan mewakili pelanggan dan lampu lalu lintas mewakili server (Boon dkk., 2011). Karakteristik lain dari model antrian ini yaitu waktu pelayanan (visit time), waktu tunggu kendaraan (waiting time), panjang siklik (cyclic length) maupun waktu lampu lalu lintas berpindah dari simpang (direction) yang satu ke simpang yang lain (switchover time time). Untuk tiap antrian, setiap pelanggan dilayani dengan disiplin antrian First In First Out (FIFO). Dalam model antrian ini biasanya pelayan mengunjungi antrian dengan sebuah cyclic order yang menganut aturan pelayanan (service policies) yaitu gated, exhaustive atau 1-limited service untuk melayani pelanggan pada tiap antrian. Disiplin pelayanan menjelaskan jumlah pelanggan yang dilayani selama satu kunjungan pada suatu antrian. Dalam exhaustive service, server melanjutkan kerja pada antrian sampai antrian tersebut kosong. Sedangkan dalam gated service, server hanya melayani pelanggan yang ada tepat pada saat server tersebut datang pada suatu antrian. Sedangkan 1-limited service, server hanya melayani satu pelanggan sebelum pindah ke antrian berikutnya (Boxma, 1996). Dari beberapa aturan pelayanan dalam model antrian dengan pelayanan siklik diatas, hanya exhaustive dan gated yang memungkinkan untuk diimplementasikan dalam simulasi antrian sistem persimpangan bersinyal. Walaupun cukup banyak yang telah melakukan penelitian tentang model antrian dengan pelayanan siklik, yang umumnya dalam sisi analitisis matematis, namun demikian penelitian ini difokuskan dalam sisi simulasi komputasi dan implementasinya terhadap sistem persimpangan bersinyal. Oleh karena itu dalam penelitian tentang simulasi antrian dengan pelayanan siklik ini akan dibandingkan karakteristik dan performansi sistem dari aturan pelayanan exhaustive dan aturan pelayanan gated. Persimpangan bersinyal yang diambil sebagai sampel yaitu persimpangan Mirota Kampus, persimpangan MM UGM dan persimpangan Kentungan, dimana ketiganya sama-sama berlokasi di Yogyakarta. Ketiga persimpangan tersebut dipilih sebagai sampel karena memiliki tingkat kepadatan antrian kendaraan yang cukup tinggi.

3 3 1.2 Perumusan Masalah Perumusan masalah dalam penelitian ini adalah melalui simulasi antrian dengan pelayanan siklik, manakah yang lebih baik antara aturan pelayanan exhaustive dan aturan pelayanan gated bila diimplementasikan pada suatu persimpangan bersinyal, yaitu pada persimpangan Mirota Kampus, persimpangan MM UGM dan persimpangan Kentungan yang berlokasi di Yogyakarta. 1.3 Batasan Masalah Dengan tetap mempertahankan keutuhan dari pokok permasalahan dan memperjelas ruang lingkup permasalahan yang dibahas dalam penelitian, maka dibuat batasan-batasan dalam penelitian ini. Adapun batasan-batasan yang ada adalah: 1. Jenis kendaraan yang diteliti adalah kendaraan roda empat. 2. Lokasi penelitian berlokasi di Yogyakarta yaitu pada persimpangan Mirota Kampus, persimpangan MM UGM dan persimpangan Kentungan. 3. Waktu penelitian untuk tiap persimpangan adalah 1 hari, yaitu pada rentang waktu pukul 07:00 08:00 WIB, pukul 12:00 13:00 WIB, dan 16:00 17:00 WIB. 4. Tiap simpang (direction) memiliki 1, 2 atau 3 jalur (channel/lane). 5. Pada simpang yang memiliki 2 jalur, 2 kendaraan yang berposisi sejajar akan dilayani dalam waktu yang sama. 6. Pada simpang yang memiliki 3 jalur, 3 kendaraan yang berposisi sejajar akan dilayani dalam waktu yang sama. 7. Laju kedatangan kendaraan berdistribusi Poisson. 8. Laju pelayanan kendaraan berdistribusi Eksponensial. 9. Pola kedatangan kendaraan berupa satu per satu (one-at-a-time). 10. Switch-over time dianggap bernilai 1 detik. 11. Aturan pelayanan yang digunakan adalah aturan pelayanan exhaustive dan gated.

4 4 12. Dalam sistem persimpangan bersinyal, aturan pelayanan exhaustive dianggap ada 2 jenis, yaitu exhaustive dan exhaustive normal. Dimana exhaustive normal merupakan aturan pelayanan default dari sistem real persimpangan bersinyal. 1.4 Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah: 1. Membuat simulasi model antrian dengan pelayanan siklik dengan aturan pelayanan exhaustive, exhaustive normal dan gated dalam sistem persimpangan bersinyal yang diterapkan dalam sistem nyata yaitu pada persimpangan Mirota Kampus, persimpangan MM UGM dan persimpangan Kentungan. 2. Membandingkan karakteristik dan performansi sistem antrian yang dihasilkan dalam simulasi, yaitu antara aturan pelayanan exhaustive, exhaustive normal dan gated. 3. Menentukan dari aturan pelayanan exhaustive dan gated, mana yang lebih baik jika diterapkan dalam sistem nyata yaitu pada persimpangan Mirota Kampus, persimpangan MM UGM dan persimpangan Kentungan. 1.5 Manfaat Penelitian ini diharapkan dapat: 1. Menjadi informasi yang positif dalam penentuan mana yang lebih baik antara aturan pelayanan exhaustive dan aturan pelayanan gated jika diterapkan pada suatu sistem persimpangan bersinyal. 2. Memberikan kontribusi untuk konsep simulasi antrian dengan pelayanan siklik, khususnya pada implementasinya dalam sistem persimpangan bersinyal. 3. Menjadi referensi bagi para peneliti selanjutnya yang berkeinginan untuk mengembangkannya.

5 5 1.6 Keaslian Penelitian Berdasarkan referensi yang dimiliki penulis, penulis dapat mengatakan bahwa penelitian yang membahas tentang simulasi antrian dengan pelayanan siklik dalam sistem persimpangan bersinyal belum pernah dilakukan. Walaupun penelitian tentang model antrian dengan pelayanan siklik sudah banyak dilakukan, namun pada umumnya cenderung hanya mengedepankan aspek analisis matematis. Sedangkan dalam penelitian ini penulis mengedepankan aspek simulasi komputasi. Beberapa referensi tersebut dipaparkan dalam Tinjauan Pustaka. 1.7 Metodologi Penelitian Metodologi penelitian yang digunakan dalam simulasi antrian dengan pelayanan siklik dalam sistem persimpang bersinyal meliputi tahap-tahap sebagai berikut: 1. Pengumpulan data Tahap ini dilakukan dengan mengumpulkan data dengan cara langsung ke lokasi pengambilan data di beberapa persimpangan yang berlokasi di Yogyakarta, yaitu persimpangan Mirota Kampus, persimpangan MM UGM dan persimpangan Kentungan. Waktu penelitian untuk tiap persimpangan adalah 1 hari, yaitu pada rentang waktu pukul 07:00 08:00 WIB, pukul 12:00 13:00 WIB, dan 16:00 17:00 WIB. Data yang diambil adalah jumlah kendaraan yang datang pada tiap simpang pada persimpangan, durasi sinyal hijau yang dihitung dengan menggunakan stopwatch, dan jumlah jalur (lane) pada tiap simpang. 2. Desain model Tahap ini dilakukan desain model simulasi antrian dengan pelayanan siklik dalam sistem persimpangan bersinyal.

6 6 3. Implementasi Tahap ini dilakukan rancang bangun sistem ke dalam bahasa pemrograman dari model yang telah didesain. Bahasa pemrograman yang digunakan adalah Java dengan platform NetBeans IDE. 4. Pengujian sistem Model yang telah diimplementasikan selanjutnya diuji coba untuk disimulasikan. Simulasi dijalankan dengan memberikan input parameter terlebih dahulu. Input parameter ini harus sesuai dengan data-data tiap persimpangan yang telah diperoleh. Selanjutnya simulasi dijalankan hingga diperoleh hasil simulasi dengan pelayanan exhaustive, exhaustive normal dan gated untuk tiap persimpangan. 5. Analisis hasil pengujian Tahap ini dilakukan analisis terhadap hasil pengujian. 1.8 Sistematika Penulisan Penelitian ini disusun berdasarkan sistematika penulisan sebagai berikut: BAB I PENDAHULUAN Bab ini berisi tentang latar belakang masalah, perumusan masalah, pembatasan masalah, tujuan, manfaat, keaslian penelitian, metodologi penelitian dan sistematika penulisan. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bab ini mengulas penelitian-penelitian yang sebelumnya pernah dilakukan, dan membandingkan dengan penelitian yang dilakukan. BAB III DASAR TEORI Bab ini membahas teori-teori yang berhubungan dengan penelitian. BAB IV ANALISIS DAN RANCANGAN SISTEM Bab ini menjelaskan mengenai gambaran dari analisis dan rancangan sistem.

7 7 BAB V IMPLEMENTASI Bab ini membahas implementasi dari rancangan sistem yang diuraikan pada bab sebelumnya, yang mencakup implementasi masukan dan implementasi proses. BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN Bab ini berisikan pemaparan dan membahas hasil-hasil penelitian dan implementasi sistem yang dirancang. BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN Bab ini berisi kesimpulan dan saran-saran dari penelitian ini.