JUPEDASMEN, Volume 2, Nomor 1, April 2016 275 RANCANG BANGUN BLACK BOX ANGKUTAN DARAT SEBAGAI SARANA PENYIMPAN INFORMASI UNTUK MENCEGAH KECELAKAAN Oleh: Didik Sukoco, Purwidi Asri, Susetiyadi P Politeknik Perkapalan Negeri Surabaya Email: didikco@yahoo.com, purwidiasriasri@yahoo.co.id Abstrak. Kecelakaan lalu lintas yang kerap menelan korban korban jiwa, lebih banyak akibat kelalaian para pengendara, disiplin berlalulintas supir yang masih rendah, dan kurang mengindahkan rambu-rambu menjadi penyebab utama kecelakaan lalu lintas. Selain dari faktor manusia penyebab dari kecelakaan adalah kondisi kendaraan yang kurang layak jalan serta kondisi jalan akibat kemacetan ataupun kerusakan jalan. Black box angkutan darat merupakan alat yang dapat mencegah atau mengurangi insiden kecelakaan yang terjadi di jalan raya. Black box dapat menyimpan data kejadian kendaraan selama operasional yang menyangkut data fisik kendaraan dan perilaku supir yang terekam secara real time dalam sebuah memory SD Card. Metode penelitian black box ini adalah mengumpulkan data sekunder yang terkait dengan penyebab terjadinya kecelekaan, melakukan kajian dari beberapa sumber, survey lapangan, merancang sensor dan membuat alat. Black box akan menyimpan data kecepatan, sudut kemudi, lampu sign, lampu rem dan tonase muatan yang diangkut oleh kendaraan. Kondisi fisik kendaran darat khususnya angkutan umum dapat dipantau secara real time pada kondisi yang sebenarnya di jalan raya. Penelitian ini dapat melihat tingkat emosional pengemudi dalam melakukan tanggung jawabnya terhadap kendaraan yang dikemudikan serta tanggung jawab pada penumpang yang diangkut. Data direkam selama 200 menit. Pengemudi menjalankan kedaraan dengan kecepatan maksimum 150 km per jam. Kecepatan rata-rata 100 km per jam. Fisik kendaraan dalam keadaan baik. Data dapat dimanfaatkan untuk menilai perilaku, kondisi fisik atau kendaraan. Kata kunci: black box, angkutan darat, kecelakaan Indonesia sebagai negara perkembang mempunyai tingkat kecelekaan angkutan darat yang cukup tinggi. Data dari Badan Pusat Statistik menyebutkan bahwa jumlah kecelakaan korban meninggal pada tahun 2012 adalah 29.544 jiwa dan kerugian material yang diakibatnya sebesar Rp. 298 627 juta. Tingginya tingkat kecelakaan di Indonesia dari tahun ke tahun baik yang diakibatkan oleh faktor kelalian manusia maupun faktor fisik kendaraan yang tidak layak jalan, serta diperburuk dengan kondisi jalan maupun tingkat kepadatan kendaraan mendorong kami untuk merancang bangun suatu alat yang dapat mengurangi resiko kecelakaan di jalan raya tersebut. Sumber dari Badan biro Statistik menunjukkan bahwa dari tahun ke tahun jumlah angka kecelakaan tidak semakin turun tapi semakin meningkat yang dapat ditunjukkan pada data Tabel 1. METODE PENELITIAN Metode penelitian yang dilakukan untuk perancangan alat black box ini adalah: (1) Mengumpulkan data sekunder yang terkait dengan penyebab terjadinya kecelakaan baik dari faktor manusia, faktor kendaraan maupun faktor jalan raya. (2) Melakukan kajian dari beberapa sumber yang terkait langsung pada kendaraan angkutan umum baik pemilik kendaraan, dinas perhubungan
276 Didik Sukoco, Purwidi Asri, Susetiyadi P, Rancang Bangun Black Box Angkutan Darat... maupun instansi kepolisian. (3) Melakukan survey lapangan yang meliputi kondisi angkutan umum, tingkat mental pengemudi, kondisi jalan dan tonase daya angkut penumpang. (4) Melakukan perancangan beberapa sensor yang diperlukan untuk pengambilan data sesuai dengan hasil survey. (5) Melakukan perancangan alat secara nyata untuk selanjutnya dilakukan pengambilan data dari alat yang sudah di buat. mikrokontroler AVR juga mengimplementasikan RISC (Reduced Instruction Set Computing) sehingga eksekusi instruksi dapat berlangsung sangat cepat dan efisien. Gambar 1 menunjukkan Blok sistem mikrokontroler AVR. Tabel 1 Jumlah Kecelakaan, Koban Mati, Luka Berat, Luka Ringan, dan Kerugian Materi yang Diderita Tahun 1992-2012 *) Sumber:Kantor Kepolisian Republik Indonesia *) sejak 1999 tidak termasuk Timor-Timur Mikrokontroller Avr Atmega Main board peralatan black box ini di buat dengan menggunakan mikro kontroller AVR ATMEGA8532. Mikrokontroler AVR sudah menggunakan konsep arsitektur Harvard yang memisahkan memori dan bus untuk data dan program, serta sudah menerapkan single level pipelining. Selain itu Gambar 1 Arsitektur AVR ATMEGA Gambar 1 Blok sistem mikrokontroler AVR. Salah satu seri mikrokontroler AVR yang banyak menjadi andalan saat ini adalah tipe ATtiny2313 dan ATmega8535. Seri Attiny2313 banyak digunakan untuk sistem yang relatif sederhana dan berukuran kecil. Berikut adalah feature-feature mikrokontroler seri ATtiny2313. (1) Kapasitas memori Flash 2 Kbytes untuk program; (2) Kapasitas memori EEPROM 128 bytes untuk data; (3) Maksimal 18 pin I/O; (4) 8 interrupt; (5) 8-bit timer; (6) Analog komparator; (7) On-chip oscillator; (8) Fasilitas In System Programming (ISP). Sedangkan ATmega8535 banyak digunakan untuk sistem yang kompleks, memiliki input sinyal analog, dan membutuhkan memori yang relatif lebih besar.
JUPEDASMEN, Volume 2, Nomor 1, April 2016 277 Berikut adalah feature-feature mikrokontroler seri ATmega8535. (1) Memori Flash 8 Kbytes untuk program; (2) Memori EEP- ROM 512 bytes untuk data; (3) Memori SR- AM 512 bytes untuk data ; (4) Maksimal 32 pin I/O; (5) 20 interrupt; (6) Satu 16-bit timer dan dua 8-bit timer; (7) 8 channel ADC 10 bit; (8) Komunikasi serial melalui SPI dan USART; (9) Analog komparator; (10) 4 I/O PWM; (11) Fasilitas In System Programming (ISP). Memory Map dari AVR ATMEGA seperti pada Gambar 2 berikut. Gambar 3 Susunan PIN ATMEGA8535 Gambar 3 menunjukkan susunan PIN AT- MEGA8535. Pin-pin port B juga memiliki untuk fungsi-fungsi able ative khusus seperti yang dapat dilihat dalam Tabel 2 berikut. Tabel 2 Pin Pin Port B Port Pin PB0 PB1 PB2 PB3 PB4 PB5 PB6 PB7 Fungsi Khusus T0 = timer/counter 0 external counter input T1 = timer/counter 0 external counter input AIN0 = analog comparator positive input AIN1 = analog comparator negative input SS = SPI slave select input MOSI = SPI bus master output / slave input MISO = SPI bus master input / slave output SCK = SPI bus serial clock Pin-pin port D memiliki untuk fungsi-fungsi alternatif khusus seperti yang dapat dilihat dalam Tabel 3 berikut. Gambar 2 Memory MAP ATMEGA8532 IC mikrokontroler dikemas (packaging) dalam bentuk yang berbeda. Namun pada dasarnya fungsi kaki yang ada pada IC memiliki persamaan. Tabel 3 Pin Port D Port Pin PD0 PD1 RDX (UART input line) TDX (UART output line) Fungsi Khusus PD2 INT0 ( external interrupt 0 input ) PD3 INT1 ( external interrupt 1 input ) PD4 PD5 PD6 PD7 OC1B (Timer/Counter1 output compareb match output) OC1A (Timer/Counter1 output comparea match output) ICP (Timer/Counter1 input capture pin) OC2 (Timer/Counter2 output compare match output) Pin RESET RST pada pin 9 merupakan reset dari AVR. Jika pada pin ini diberi masukan low
278 Didik Sukoco, Purwidi Asri, Susetiyadi P, Rancang Bangun Black Box Angkutan Darat... selama minimal 2 machine cycle maka system akan di-reset. Pin XTAL1 XTAL1 adalah masukan ke inverting oscillator amplifier dan input ke internal clock operating circuit. Pin XTAL2 XTAL2 adalah output dari inverting oscillator amplifier. Pin AVcc AVcc adalah kaki masukan tegangan bagi A/D Converter. Kaki ini harus secara eksternal terhubung ke Vcc melalui lowpass filter. Pin AREF AREF adalah kaki masukan referensi bagi A/D Converter. Untuk operasionalisasi ADC, suatu level tegangan antara AGND dan Avcc harus diberikan ke kaki ini. DESAIN RANGKAIAN Desain rangkaian dibuat sesuai hasil survey, meliputi beberapa sensor. Bentuk fisik dari black box angkutan darat tampak pada Gambar 4 berikut. Gambar 4 Black Box Angkutan Darat Sensor yang akan terpasang adalah: (1) Sensor kecepatan. Sensor ini terpasang pada poros garden propeller yang akan bergerak berputar mengikuti putaran roda kendaraan. Pada poros garden propeller dipasang sebuah sensor infra red reflector untuk menangkap kecepatan jalannya kendaraan. (2) Sensor kemudi. Sensor ini di pasang pada tuas kemudi berbentuk potensio meter yang akan memantau sudut kemudi dari supir kendaraan. (3) Sensor lampu rem, berupa LDR yang memantau on/off lampu rem. (4) Sensor lampu sign left/right yang berupa LDR. (5) Sensor shift belt yang berupa limit switch yang terpasang pada shift belt pengemudi. (6) Sensor suara, yang berguna untuk mendeteksi jika terjadi benturan pada kendaraan. (7) Sensor tonas, berupa loadcell yang terhubung antara sasis mobil dengan rangka mobil yang berguna untuk mengukur kapasitas muat angkut kendaraan. SOFTWARE Software pada computer diperlukan guna pengambilan data dari perangkat black box secara interfacing dengan menggunakan
JUPEDASMEN, Volume 2, Nomor 1, April 2016 279 komunikasi data serial. Program didesain dengan menggunakan bahasa pemograman Delphi. Sedangkan kemampuan pengambilan data yang bisa dilakukan melalui komunikasi secara serial RS232 dapat dilakukan efektif pada jarak tidak lebih dari 15 meter sehingga perangkat yang terpasang pada kendaraan bisa secara mudah di download melalui lapto/computer dengan hanya menambahkan modul serial USB converter RS232. Data dari black box akan di tmpung pada memory EEPROM dari mikrokontroller yang sewaktu-waktu bisa di download berbentuk file melalu PC melalui PORT RS232 untuk selanjutnya bisa di karakteristik kejadian selama kendaraan berjalan. Adapun output softwarenya tampak hasil visualisasi data pada Gambar 5. Gambar 6 Proses Instalasi Kabel Sensor Pemasangan sensor pada poros garden propeller tampak pada Gambar 7 berikut. Gambar 5 Visualisasi Black Box INSTALASI PERALATAN Proses instalasi peralatan dipasang pada perusahaan bus X. Black box dipasang pada 2 unit bus milik PO X. Gambar proses instalasi kabel pemasangan sensor dapat dilihat pada Gambar 6 berikut. Gambar 7 Pemasangan sensor kecepatan PENGAMBILAN DATA Proses pengambilan data diperlukan untuk menguji tingkat kehandalan dan kemampuan dari perangkat black box yang telah dirangcang. Sedangkan proses pengambilan data secara real time tampak pada Gambar 8 berikut.
280 Didik Sukoco, Purwidi Asri, Susetiyadi P, Rancang Bangun Black Box Angkutan Darat... Gambar 8. Pengambilan Data Real Time Data selama perjalanan kendaraan dapat langsung terlihat pada layar laptop sehingga kita bisa mengetahui kehandalan dari alat. Selain tampak secara visualisasi data juga langsung terekam pada memori main board mikrokontroller untuk selanjutnya dapat dilakukan proses analisis. ANALISIS DATA Dari hasil pengambilan data secara langsung, selanjutnya data akan di proses dengan cara dibuat graviknya. Dari hasil rancang bangun black box angkutan darat ini maka: (1) Dapat memantau kondisi fisik kendaran darat khususnya angkutan umum secara real time pada kondisi yang sebenarnya di jalan raya. (2) Dapat melihat tingkat emosional pengemudi dalam melakukan tanggung jawabnya terhadap kendaraan yang dikemudikan serta tanggung jawab pada penumpang yang diangkut. (3) Sebagai sarana bantu bagi pemilik kendaraan untuk mengetahui kondisi kendaraan dan pegawainya dalam hal ini pengemudi kendaraan tersebut. (4) Dapat sebagai alat bantu bagi dinas perhubungan jika sewaktu-waktu terjadi kecelakaan sebagai bahan penyidikan. (5) Data diperoleh dengan merekam informasi kendaraan selama 200 menit. Rata-rata pengemudi menjalankan kendaraan dengan kecepatan 100 km per jam. (6) Pegemudi yang mengetahui bahwa dirinya dipatau akan berhati-hati di jalan sehingga dapat mencegah terjadinya kecelakaan. Dari grafik data tersebut terlihat hubungan antara kecepatan, sudut kemudi, rem lampu sign. Pembacaan grafik dapat ditunjukan antara lain: (a) Rem tidak berfungsi jika lampu rem nyala tapi kecepatan tidak berkurang berarti ada gangguan pada fisik kendaraan. (b) Lampu sign menyala pertanda mau belok tetapi kecepatan tidak berkurang berarti ada kesalahan pada pengemudi. (c) Sudut kemudi berubah-ubah secara drastis tetapi kecepatan kendaraan tidak berkurang, berarti ada kesalahan pada pengemudi. (d) Kecepatan maksimal dari pengemudi dapat langsung terlihat untuk memantau tingkat tanggung jawab pengemudi terhadap kendaraan khususnya penumpang yang diangkut. Grafik dari data dapat di tunjukkan pada Gambar 9. Tampilan grafik meliputi kecepatan kendaraan, waktu dan sudut kemudi. Data diperoleh dengan merekam informasi kendaraan selama 200 menit. Ratarata pengemudi menjalankan kendaraan dengan kecepatan 100 km per jam. Saat lampu rem menyala kecepatannya berkurang. Hal ini menandakan rem berfungsi sehingga fisik kendaraan baik. Kecepatan maksimal sekitar 150 km per jam. PENUTUP Kesimpulan Dari hasil rancang bangun black box angkutan darat ini maka: (1) Black box angkutan darat dapat memantau kondisi fisik kendaran darat khususnya angkutan umum secara real time pada kondisi yang sebenarnya di jalan raya. Hal ini dibuktikan saat lampu rem menyala kecepatannya berkurang.
JUPEDASMEN, Volume 2, Nomor 1, April 2016 281 Kondisi kendaraan dalam keadaan baik. (2) Black box angkutan darat dapat melihat tingkat emosional pengemudi dalam melakukan tanggung jawabnya terhadap kendaraan yang dikemudikan serta tanggung jawab pada penumpang yang diangkut. (3) Black box angkutan darat dapat digunakan sebagai sarana bantu bagi pemilik kendaraan untuk mengetahui kondisi kendaraan dan pegawainya. (4) Black box angkutan darat dapat digunakan sebagai alat bantu bagi dinas perhubungan jika sewaktu-waktu terjadi kecelakaan sebagai bahan penyidikan. (5) Data diperoleh dengan merekam informasi kendaraan selama 200 menit. Kecepatan maksimal 150 km per jam. Kecepatan ratarata 100 km per jam. Pegemudi yang mengetahui bahwa dirinya dipantau akan berhati-hati di jalan sehingga dapat mencegah terjadinya kecelakaan. Saran Dari hasil pembuatan alat black box angkutan darat ini dapat diberikan beberapa saran: (1) Sebagai pilot projek selama ini belum ada black box untuk angkutan darat, pemerintah dapat memberikan perundangan untuk pemasangan pada kendaraan darat khususnya angkutan umum agar tingkat kecelakaan bisa lebih ditekan lagi. (2) Peralatan bisa dikembangkan lagi agar bisa terintegrasi dengan sistem pengujian kelayakan kendaraan secara obyektif tanpa ada rekayasa dari hasil data black box secara riel. (3) Black box perlu diuji kehandalan dan kelayakananya sehingga berguna bagi angkutan darat khususnya kendaraan umum.
282 Didik Sukoco, Purwidi Asri, Susetiyadi P, Rancang Bangun Black Box Angkutan Darat... Gambar 9 Grafik Data Black Box DAFTAR RUJUKAN Heri, Andrianto. 2008. Pemrograman Mikro kontroler AVR ATmega16. Bandung: Informatika. Carl E. Pearso. 1986. Numerical Methods in Engeneering and Scinece, by Nostrand Reinhold Company Inc Riyanto Sigit, (2007) Robotika Sensor & Aktuator, Jakarta: Graha Ilmu Wasit. 2001. S.Vademekum Elektronika. Jakarta: Gramedia. Frank D. Petruzella. 2001. Elektronik Industri. Bandung: Andi.