BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Permasalahan Kereta api, merupakan sebuah trasportasi darat yang cukup banyak diminati oleh masyarakan di Indonesia, terlihat dari tabel yang dikeluarkan oleh Badan Pusat Statistik, bahwa alat angkut penumpang ini terus mengalami peningkatan dari tahun ketahunnya, terutama pada tahun 2010 hingga saat ini. Berdasarkan data yang ada tercatat terjadi peningkatan jumlah penumpang setiap tahunnya lebih dari 1 juta orang penumpang[1] di Indonesia, terutama pada Daerah Operasi 1 (Daops1) Jabodetabek. Peningkatan jumlah penumpang kereta api juga perlu diikuti dengan peningkatan keselamatan dan keamanan lintasan kereta api dan khususnya pintu perlintasan kereta api. Menurut data dari Direktorat Jenderal Perkeretapian Kementrian Perhubungan, terdapat 5211 Pintu perlintasan di seluruh Jawa dan Sumatera. Perlintasan resmi sebanyak 4.593 buah terdiri dari 1.174 perlintasan dijaga dan 3.419 perlintasan tidak dijaga. Sedangkan perlintasan tidak resmi ada 618[2]. Melihat angka tersebut maka kemungkinan untuk terjadinya kecelakaan pada pintu perlintasan masih sangat besar, ditambah kurang disiplinya para pengguna jalan dan penegakan sanksi tegas bagi pelanggar, menjadikan masalah kecelakaan ini terus berlanjut. Kecelakaan yang melibatkan transportasi ini masih cukup tinggi, walaupun menunjukan penurunan jumlah kasus kecelakaan. Berdasarkan dari data yang di release KNKT pada akhir tahun 2013 [3] terdapat 64 kecelakaan kereta api dengan faktor dominan dari kelalaian manusia. 1
Melihat faktor tersebut, penulis mencoba menuangkan ide dengan membantu mengurangi faktor pencetus kecelakaan dengan membuat sebuah sistem pemantauan perlintasan kereta api terpadu. Sebuah sistem yang memberikan informasi keadaan pintu perlintasan kereta api, apakah aman untuk dilewati atau ternyata masih terdapat halangan sehingga pesan ini akan disampaikan ke masinis kereta api. Metode dilakukan dengan cara yaitu penempatan sebuah sensor pada perlintasan untuk mengetahui kepadatan perlintasan oleh para pengguna jalan. Sensor tersebut terhubung dengan sebuah mikrokontroler Arduino yang akan disambungkan dengan sebuah perangkat GPRS modul yang akan menginformasikan keadaan perlintasan kepada masinis melalui SMS yang terdapat pada kereta api. Dengan sistem ini diharapkan masinis kereta api dapat melakuakn tindakan preventif terlebih dahulu seperti mengurangi kecepatan hingga dibatas kecepatan rendah saat akan melewati perlintasan yang memang cukup padat pengguna, sehingga jika diperlukan pengereman lokomotif, terdapat cukup jarak dan waktu bagi kereta api untuk berhenti sehingga berpotensi untuk terhindar dari kecelakaan. 1.2 Perumusan Masalah Dalam proposal tugas akhir ini, permasalahan dititik beratkan pada: a. Rancang bangun simulasi pemantauan pintu perlintasan kereta api dengan menggunakan sensor infra merah, GPRS Shield dan mikrokontroller Arduino. b. Mencari jarak aman kereta api sungguhan untuk berhenti setelah mendapatkan informasi melalui data-data dari simulasi yang digunakan dan digabungkan dengan tabel analisa kecepatan dan jarak rel kereta api nyata. 2
1.3 Batasan Permasalahan Pada tugas akhir ini diberikan pembatasan masalah sebagai berikut: 1. Alat ini merupakan simulasi rancang bangun dari sistem pemantauan pintu perlintasan kereta api sederhana yang menggunakan beberapa komponen sederhana seperti; mikrokontroller Arduino tipe UNO R3, GPRS Shield Seed V.2, sensor infra merah, telepon genggam dan kereta api mainan sebagai simulasi. 2. Pembahasan yang ada dalam skripsi ini hanya yang berhubungan dengan perangkat-perangkat sesuai judul dan simulasi jarak pengereman kereta api yang efektif dan aman dengan bantuan sistem pemantauan pada perangkat ini. Selain itu tidak dibahas lebih jauh pada laporan tugas akhir ini. 3. Laporan tidak membahas lebih dalam komunikasi data GPRS dan tidak memperhitungkan faktor ekonomi pengaplikasian sistem, faktor fisik dan pengoperasian dari perangkat nirkabel seperti pengisian ulang baterai handphone atau pengisian pulsa, serta sistem mekanikal dan cara kerja sistem rem kereta api dengan mendalam dan detil, pembahasan hanya digunakan untuk mendapatkan berapa jarak aman pengereman kereta api dengan bantuan pemantauan alat ini. 4. Pembuatan aplikasi tidak membahas mengenai desain grafis dan antar muka pengguna lebih lanjut, hanya sebatas pada proses rancang bangun alat dan proses pengiriman sinyal yang dapat memberikan informasi aman atau tidaknya lintasan dengan menggunakan komponen-komponen yang telah disebutkan diatas. 3
5. Pembahasan ini tidak menerangkan mengenai sistem penginformasian berdasarkan nomer telepon seluler tujuan yang berbeda untuk rangkaian kereta yang berbeda, serta tidak memperhitungkan pintu-pintu perlintasan liar dan manajemen perkereta apian. 1.4 Tujuan Penelitian. Tujuan dari penelitian tugas akhir ini adalah: 1. Merancang dan merealisasikan perangkat keras (hardware) dengan spesifikasi yang terdiri dari sensor infra merah, mikrokontroller Arduino, GPRS shield, rangkaian catudaya, rangkaian LED dan maket jalur kereta api pada simulasi sistem pemantauan pintu perlintasan kereta api berbasi Arduino. 2. Merancang dan merealisasikan perangkat lunak (software ) pada simulasi sistem pemantauan pintu perlintasan kereta api berbasis Arduino. 3. Menguji dan menghitung data untuk mendapatkan sebuah teori jarak penempatan sensor detektor kereta api pada lintasan sebenarnya guna mendapatkan jarak pengereman yang aman. 1.5 Manfaat Penelitian. Manfaat penelitian tugas akhir ini adalah sebagai berikut: 1. Membangun sebuah sistem pemantuan pintu perlintasan kereta api berbasis mikrokontroller arduino dengan pengiriman informasi melalui sistem GPRS. 2. Mengembangkan sebuah simulasi sistem informasi peringatan untuk mengurangi terjadinya angka kecelakaan kereta api pada pintu perlintasan kereta api. 4
3. Memahami kerja sistem mikrokontroller Arduino dan proses pengiriman sinyal sensor. 4. Membantu para masinis kereta api untuk mendapatkan informasi lebih detil mengenai keadaan lalu lintas di pintu perlintasan kereta api. 1.6 Metodologi Penelitian Metode yang digunakan dalam penelitian ini adalah dengan metodologieksperimen dengan merancang bangun perangkat simulasi sistem yang terdiri dari langkah-langkah berikut: 1. Melakukan studi kepustakaan terhadap berbagai referensi yang berkaitan dengan penelitian yang dilakukan. Topik-topik yang akan dikaji antara lain meliputi: pengenalan dan pemrograman perangkat Arduino Uno, Pengenalan GPRS Shield, mekanisme sensor infra merah, sistem pengereman kereta api dan cara kerja perlindungan otomatis pada pintu perlintasan kereta api. 2. Merancang sistem perangkat yang dibutuhkan seperti : sistem catu daya, pemasangan sensor infra merah, perangkaian inputan dan outputan pada mikrokontroller dan GPRS Shield dan pengaturan jalur rel kereta api. 3. Melakukan pemrograman sistem tersebut pada mikrokontroller untuk mengkoneksikan antar komponen sistem. 4. Melakukan pengujian cara kerja alat dan pengambilan data hasil dari rancang bangun sistem pemantauan pintu perlintasan kereta api ini berupa waktu kerja sistem secara keseluruhan, dan operator pesan layanan singkat (SMS) mana yang baik digunakan, melihat pengaruh tegangan input berdasarkan panjang kabel sensor dan melihat ketahanan kerja sistem. 5
5. Melakukan perhitungan simulasi pengereman jarak kereta api dengan jumlah gerbong dan berat yang diperkirakan dan beberapa kecepatan yang dipenuhi. 6. Melakukan analisa perhitungan dengan perbandingan antara waktu kerja sistem dan jarak aman pengereman kereta api, guna mendapatkan teori jarak aman untuk menempatkan sensor detektor kereta pada jalur kereta sesungguhnya. 1.7 Sistematika Penulisan 1.7.1 Bab I Merupakan Bab pendahuluan dimana dalam bab ini berisi tentang: 1.1 Latar belakang masalah 1.2 Perumusan masalah 1.3 Batasan masalah 1.4 Tujuan penelitian 1.5 Manfaat penelitian. 1.6 Metodologi penelitian, dan 1.7 Sistematika penulisan 1.7.2 Bab II Merupakan Bab Landasan Teori pada setiap komponen dari sistem yang dibangun untuk tugas akhir ini dengan rincian sub-bab sebagai berikut: 2.1 Semboyan dan sinyal Kereta Api 2.2 Sistem dan Jarak Pengereman Kereta Api 6
2.3 Mikrokontroller 2.4 GPRS Shield Card 2.5 Layanan Pesan Singkat (Short Message service) 2.6 Sensor infra merah 2.7 IDE Software 1.7.3 Bab III Pada bab ini menjelaskan metodologi penelitian mengenai rancang bangun alat, cara kerja sistem. Rincian sub-bab dari metodologi penelitian ini adalah sebagai berikut: 3.1 Hasil akhir yang ingin dicapai dan cara kerja sistem secara umum. 3.2 Rancang bangun perangkat keras (hardware). 3.3 Rancang bangun perangkat lunak (software) 1.7.4 Bab IV Bab ini menjelaskan mengenai metode pengujian dan pengambilan data/ sampel untuk di analisa. Terdapat 2 sub bab yaitu : 4.1 Hasil Pengujian Sistem 4.2 Analisa Data Perhitungan Jarak Pengereman Efektif Kereta Api 1.7.5 Bab V 7
Menjelaskan mengenai kesimpulan yang didapatkan dari hasil pengujian dan analisa data serta saran yang dapat dilakukan untuk penggunaan sistem dan pengembangan sistem ini menjadi lebih baik.. 8