Latar Belakang 2/3 wilayah indonesia adalah lautan yang menjadikan Indonesia sebagai negara maritim yang menjadi faktor utama pendorong terjadinya kegiatan transportasi laut di Indonesia. Tingginya kasus kecelakaan laut di Indonesia saat ini yang salah satu penyebab utamanya adalah karena faktor alam. Cuaca maritim sangat menentukan kelayakan pelayaran Turut serta mendukung Peraturan Pemerintah yang tercantum dalam PP no 5 th 21 dimana Kenavigasian diselenggarakan menjamin keselamatan dan keamanan pelayaran dalam penyelenggaraan kenavigasian..
Permasalahan Permasalahan pada penelitian ini adalah bagaimana merancang suatu simulator yang mampu memberikan informasi dan prediksi cuaca maritim dengan metode logika fuzzy untuk untuk kelayakan pelayaran studi kasus : jalur Surabaya Banjarmasin.
Tujuan Tujuan penelitian dalam Tugas Akhir ini menghasilkan suatu simulator yang mampu memberikan informasi dan prediksi cuaca maritim dengan metode logika fuzzy untuk untuk kelayakan pelayaran studi kasus: jalur Surabaya Banjarmasin.
Batasan Masalah Variabel cuaca yang digunakan dalam pemodelan ini yaitu kecepatan angin (knot), ketinggian gelombang laut (m) dan kecepatan arus laut (m/s) Cuaca maritim yang diprediksi adalah kecepatan angin, ketinggian gelombang laut, kecepatan arus laut dan badai. Kelayakan pelayaran terhadap kapal didasarkan pada aturan dari Kesyahbandaran. Model sistem peramalan bedasarkan logika fuzzy. Perancangan disimulasikan dengan matlab versi 7.8
Tinjauan Pustaka No Peneliti Judul Tahun Metode Hasil Kegunaan 1 Arifin, Syamsul Sistem Logika Fuzzy sebagai Peramal Cuaca di Indonesia, studi kasus : Kota Surabaya 29 Fuzzy Clustering Accuracy 69%. Cuaca di Surabaya 2 Ilham Yorinda Perancangan Sistem Prediksi Cuaca Berbasis Logika Fuzzy untuk Kebutuhan Penerbangan di Bandara Juanda Surabaya 3 Prita M Prediksi Cuaca Menggunakan Logika Fuzzy untuk Kelayakan Pelayaran di Tanjung Perak Surabaya 21 Logika Fuzzy Akurasi prediksi curah hujan 74.79% kec. Angin 5.41%, jarak pandang 85.43% dan angin buritan 78.67%. Akurasi kelayakan untuk jarak pandang adalah98.31 & untuk angin buritan adalahi 78.67%. 21 Logika Fuzzy Akurasi ketinggian gelombang 64,5% dan kecepatan arus laut 92,88% Penerbangan Maritim 4 Jabar Al Hakim Perancangan Prediktor Cuaca Maritim untuk Meningkatkan Jangkauan Ramalan Studi Kasus: Jalur Surabaya-Banjarmasin 5 Riki Jaya Perancangan Prediktor Cuaca Maritim Berbasis ANFIS untuk Meningkatkan Jangkauan Ramalan Studi Kasus: Jalur Surabaya-Banjarmasin 21 Logika Fuzzy Keakuratan rata-rata untuk kec. Arus adalah 71,28 % dan untuk tinggi gelombang adalah 8,26 % 21 ANFIS RMSE validasi kec. Arus adalah.3314 cm/s dan untuk tinggi gelombang adalah.85533 cm/s Maritim Maritim
Titik pengamatan Pengambilan data dilakukan di tiga titik pengamatan yaitu wilayah pelayaran Surabaya-Banjarmasin Perairan Surabaya (6.874824 o S-112.7478 o E) Laut Jawa (4,648136 o S-113,9886 o E) Perairan Banjarmasin (3.54425 o S-114.4843 o E)
BMKG
Flowchart Penelitian Mulai Validasi Parameter Logika Fuzzy Tinjauan Pustaka Pengumpulan Data serta Pengamatan Pembuatan Model Simulator untuk Kelayakan Pelayaran Tidak Merancang Software Prediksi Cuaca Kesesuaian Kepakaran Pengujian Software Ya Tidak Analisa Hasil dan Pembuatan Laporan Ketepatan Prediksi Selesai Ya Analisa Hasil
Variabel Cuaca Maritim Kecepatan Angin Kecepatan Arus Tinggi Gelombang
Kecepatan Angin Wind Speed diukur dengan alat Anemometer. Data utama: Speed (Kecepatan), dinyatakan dalam knot, mph atau m/s Direction (Arah), dinyatakan sebagai Arah Kedatangan Contoh: Jika arah angin menuju barat (W), maka wind direction adalah E (timur)
Kecepatan Arus Arus laut diukur dengan alat Sea-Current-Meter. Data utama: Current (kecepatan arus), dinyatakan dalam knot atau cm/s Direction (arah), dinyatakan sebagai Arah Yang Dituju Awas beda dengan wind / wave Contoh: Jika arah arus adalah W, maka arus adalah menuju ke W (Barat) Depth (kedalaman) titik pengukuran diukur dari permukaan laut. Secara sederhana arus permukaan juga dapat diukur dengan menghitung kecepatan gerak suatu benda terapung di sekitar platform atau kapal yang diam
Ketinggian Gelombang Gelombang (Swell) umumnya dijadikan sebagai kriteria cuaca. Contohnya pada operasi pengangkatan, transportasi air, kapal merapat ke fasilitas, operasi helicopter, konstruksi atau maintenance pekerjaan marine, dll. Swell & Wind Wave dapat diukur dengan alat Wave Gauge Periode Swell (T) Adalah waktu yang diperlukan satu gelombang untuk bergerak mencapai lokasi satu geleombang di depannya. Lihat gambar Direction (Arah) dinyatakan sebagai Arah Kedatangan dari daerah pembentukan. Wave direction E berarti arah gelombang datang dari arah E (timur).
Kec. Arus Aktual Kec. Angin Kec. Arus Sebelumnya Prediksi Kec. Arus
Clustering F C means Contoh gelombang perairan laut jawa 1 Fuzzy Clustering Ketinggian Gelombang (m) 1.65 Fuzzy Clustering Ketinggian Gelombang (m).95 1.6 Ketinggian Gelombang (m).9.85.8.75 Ketinggian Gelombang (m) 1.55 1.5 1.45 1.4 1.35.7 1.3.65 1 2 3 4 5 6 7 8 Banyak Data Smooth 1.25 1 2 3 4 5 6 7 Banyak Data Moderate
FCM Nilai maks-min Ketinggian Gelombang (m) 2 1.95 1.9 1.85 1.8 1.75 1.7 Fuzzy Clustering Ketinggian Gelombang (m) 1. Glassy min. - max.34 2. Rippled min.375- max.64 3. Smooth min.65 - max.95 4. Slight min.96 - max 1.24 5. Moderate min 1.25 - max 1.56 6. Rough min 1.57 - max 1.96 7. Very Rough min 1.97 - max 3.42 1.65 1.6 1.55 5 1 15 2 25 3 35 4 Banyak Data Rough
Center & standart deviasi No Variabel Standar Deviasi Fungsi Keanggotaan Titik Tengah [1] [2] [3] [4] [5] 1 Kecepatan Angin (knot) 5,125 CA (Calm) 2,618 2 Ketinggian Gelombang (H(t))(m) 5,125 LA (Light air) 5,644 5,125 LB (Light breeze) 8,5826 5,125 GB (Gentle breeze) 11,399 5,125 MB (Moderate breeze) 14,824 5,125 FB (Fresh breeze) 16,7139 5,125 SB (Strong breeze) 2,712.5497 CG (Glassy),1941.5497 CR (Rippled)),4882.5497 SW (Wavelets),852.5497 SL (Slight) 1,958.5497 MO (Moderate) 1,393.5497 RO (Rough) 1,7374.5497 VRO (Very Rough) 2,227
Lanjutan [1] [2] [3] [4] [5] 3 Ketinggian Gelombang Sebelumnya (H(t-1))(m) 4 Kecepatan Arus Laut (Cu(t)) (m/s) 5 Kecepatan Arus Laut Sebelumnya (Cu(t-1)) (m/s).5497 CG (Glassy).5497 CR (Rippled).5497 SW (Wavelets).5497 SL (Slight).5497 MO (Moderate).5497 RO (Rough).5497 VR (Very Rough),1941,4882,852 1,958 1,393 1,7374 2,227 12.916 VS (Very Slow) 2,4385 12.916 SW (Slow) 7,192 12.916 SM (Smooth) 13,3592 12.916 SL(Slight) 19,8212 12.916 AV (Average) 27,585 12.916 FS (Fast) 4,3493 12.916 VF (Very Fast) 62,174 12.916 VS (Very Slow) 2,4385 12.916 SW (Slow) 7,192 12.916 SM (Smooth) 13,3592 12.916 SL(Slight) 19,8212 12.916 AV (Average) 27,585 12.916 FS (Fast) 4,3493 12.916 VF (Very Fast) 62,174
FIS Editor Prediksi Kec.Arus ex: banjarmasin FIS Design dari prediksi kecepatan arus di Banjarmasin
Membership Function Membership function dari kecepatan angin Membership function dari kec. Arus Cu(t)
Membership Function Membership function dari kec.arus sebelumnya Cu(t-1) Membership function dari kec.arus Cu(t+1)
Rule Base Rule base kecepatan arus di perairan Banjarmasin Rule base ketinggian gelombang di perairan Banjarmasin
Surface Viewer surface viewer pada ketinggian gelombang di surface viewer pada kec. Arus di perairan banjarmasin perairan banjarmasin
Validasi Kecepatan Arus 25 Validasi data bulan Januari 21-September 21 Predik si Validasi 9 8 Validasi data bulan Januari 21-September 21 Predik si Validasi 2 7 Kecepatan Arus (cm/s) 15 1 Kecepatan Arus (cm/s) 6 5 4 3 5 2 1 1 2 3 4 5 6 7 Banyak Data Perbandingan Hasil Prediksi dan Aktual Data Kecepatan Arus Perairan Surabaya 1 2 3 4 5 6 7 Banyak Data Perbandingan Hasil Prediksi dan Aktual Data Kecepatan Arus Laut Jawa
Lanjutan Kecepatan Arus (cm/s) 8 7 6 5 4 3 2 1 Validasi data bulan Januari 21-September 21 Prediksi Validasi 1 2 3 4 5 6 7 Banyak Data Perbandingan Hasil Prediksi dan Aktual Kecepatan Arus Perairan Banjarmasin No 1 Titik pengamatan Jumlah data validasi Jumlah data yang memiliki kesamaan fungsi keanggotaan Prosentase Keakuratan Perairan Surabaya 6552 5735 87,53% 2 Laut Jawa 6552 5589 85,3% 3 Perairan Banjarmasin 6552 5721 87,32%
Validasi Ketinggian Gelombang.7.6 Validasi data bulan Januari 21-September 21 Predik si Validasi 3.5 3 Validasi data bulan Januari 21-September 21 Predik si Validasi Ketinggian Gelombang (m).5.4.3.2 Ketinggian Gelombang (m) 2.5 2 1.5 1.1.5 1 2 3 4 5 6 7 Banyak Data Perbandingan Hasil Prediksi dan Aktual Ketinggian Gelombang Perairan Surabaya 1 2 3 4 5 6 7 Banyak Data Perbandingan Hasil Prediksi dan Aktual Ketinggian Gelombang Perairan Laut Jawa
Lanjutan Ketinggian Gelombang (m) 1.8 1.6 1.4 1.2 1.8.6.4.2 Validasi data bulan Januari 21-September 21 Prediksi Validasi 1 2 3 4 5 6 7 Banyak Data Perbandingan Hasil dan Prediksi Ketinggian Gelombang Perairan Banjarmasin No 1 Titik pengamatan Jumlah data validasi Jumlah data yang memiliki kesamaan fungsi keanggotaan Prosentase Keakuratan Perairan Surabaya 6552 5429 82,86% 2 Laut Jawa 6552 5347 81,61% 3 Perairan Banjarmasin 6552 5982 91,3%
Validasi Kecepatan Angin 16 14 Validasi data bulan Januari 21-September 21 Predik si Validasi 3 25 Validasi data bulan Januari 211-Maret 211 Predik si Validasi 12 Kecepatan Angin (knot) 1 8 6 Kecepatan Angin (knot) 2 15 1 4 5 2 1 2 3 4 5 6 7 Data ke- Perbandingan Hasil Prediksi dan Aktual Kecepatan Angin pada Perairan Surabaya 1 2 3 4 5 6 7 Data ke- Perbandingan Hasil Prediksi dan Aktual Kecepatan Angin pada Perairan Laut Jawa
Lanjutan Kecepatan Angin (knot) 12 1 8 6 4 2 Validasi data bulan Januari 21-September 21 Prediksi Validasi 1 2 3 4 5 6 7 Data ke- Perbandingan Hasil dan Prediksi Kecepatan Angin pada Perairan Banjarmasin N o 1 Titik pengamatan Jumlah data validasi Jumlah data yang memiliki kesamaan fungsi keanggotaa n Prosentase Keakurata n Perairan Surabaya 6552 517 77,94% 2 Laut Jawa 6552 5774 88,13% Perairan Banjarmasi 3 n 6552 5117 79,1%
Kelayakan Pelayaran Aturan yang digunakan oleh Kesyahbandaran Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya untuk menentukan kelayakan pelayaran No. GT Kapal Ketinggian Gelombang Maksimal 1 Semua,5 m 2 >7 1 m 3 >175 1,5 m 4 >5 3 m 5 >5. 4 m 6 >1. 5 m
Simulator Kelayakan Pelayaran
Validasi Hasil Kelayakan Tempat GT Kapal Jumlah Waktu Layak Berlayar Jumalah Akurasi (%) Data BMKG Data Pemodelan Kesamaan Kelayakan Surabaya Semua GT 6518 6515 6549 99,95 GT >7 34 37 GT >175 GT >5 GT>5 GT>1 Laut Jawa Semua GT 2634 2641 5853 89,33 GT >7 2458 248 GT >175 1173 1198 GT >5 284 233 GT>5 GT>1 3 Banjarmasin Semua GT 3484 3355 6214 94,84 GT >7 2627 2728 GT >175 36 377 GT >5 81 92 GT>5 GT>1
Kesimpulan Telah dilakukan pemodelan logika fuzzy tipe sugeno untuk memprediksi kecepatan arus, ketinggian gelombang dan kecepatan angin untuk menentukan kelayakan pelayaran pada jalur Surabaya-Banjarmasin. Pada hasil pengujian Kecepatan Arus dari data validasi sebanyak 6552 data di Surabaya 5735 data sama dengan keakuratan sebesar 87,53%. di Laut Jawa sebanyak 5589 data dengan keakuratan sebesar 85,3%. di Perairan Banjarmasin didapatkan keakuratan 87,32% dengan kesamaan 5721 data. Pada hasil pengujian Ketinggian Gelombang dari data validasi sebanyak 6552 data di Surabaya 5429 data saa dengan keakuratan sebesar 82,86 %. di Laut Jawa sebanyak 5347data dengan keakuratan sebesar 81.61%. di Perairan Banjarmasin didapatkan keakuratan 91,3% % dengan kesamaan 5982 data.
Lanjutan Pada hasil pengujian Kecepatan Angin dari data validasi sebanyak 6552 data di Surabaya 517 data sama dengan keakuratan sebesar 77,94%. di Laut Jawa sebanyak 5774 data dengan keakuratan sebesar 88,13%. di Perairan Banjarmasin didapatkan keakuratan 79.1% dengan kesamaan 5117 data. Untuk kelayakan pelayaran kapal yang pengelompokannya didasarkan pada GT kapal didapatkan nilai rata-rata untuk prosentase data kelayakan pelayaran adalah sebesar 97,42% untuk Perairan Surabaya, 81,85% pada Perairan Laut Jawa dan 88,53% pada Perairan Banjarmasin