STUDY MODEL SEBARAN PERGERAKAN (TRIP DISTRIBUTION) MENGGUNAKAN METODE GRAVITY TUGAS AKHIR Diajukan Untuk Melengkapi Tugas-Tugas Dan Memenuhi Syarat Untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil Disusun oleh: BORIS YELSIN 10 0404 152 BIDANG STUDI TRANSPORTASI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA 2014
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis ucapkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah memberikan anugrah, berkat, kasih dan karunia-nya, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Tugas Akhir ini merupakan syarat untuk mencapai gelar sarjana Teknik Sipil Bidang Studi Transportasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik, dengan judul Study Model Sebaran Pergerakan (Trip Distribution) Menggunakan Metode Gravity. Penulis menyadari bahwa dalam penyelesaian Tugas Akhir ini tidak terlepas dari dukungan, bantuan serta bimbingan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada beberapa pihak yang berperan penting, yaitu: 1. Bapak Ir. Indra Jaya Pandia, MT selaku Dosen Pembimbing yang telah banyak memberikan bimbingan yang sangat bernilai, masukan, dukungan serta meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini. 2. Bapak Prof. Dr. Ing. Johannes Tarigan selaku ketua Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 3. Bapak Ir. Syahrizal, MT selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik. 4. Bapak Ir. Zulkarnain A. Muis M.Eng.Sc selaku Koordinator Bidang Studi Transportasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Medis Surbakti, ST, MT selaku Dosen Pembanding yang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis terhadap Tugas Akhir ini. 6. Ibu Adina Sari Lubis, ST, MT selaku Dosen Pembanding yang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis terhadap Tugas Akhir ini. 7. Bapak alm. Yusandy Aswad selaku Dosen Pembanding yang telah memberikan saran dan masukan kepada penulis terhadap Tugas Akhir ini. 8. Alm Ayahanda Pitua Aruan dan Ibunda Merri Sihaloho yang telah banyak memberikan pelajaran dalam kehidupan penulis, memberi semangat, motivasi dan nasehat kepada penulis beserta saudara-saudari tersayang yang selalu mendoakan dan mendukung penulis. 9. Saudara-Saudari tersayang: Ronal Regen Frisko Aruan, Tyo Marisi Jaya Aruan, Bima Handayani Aruan, Eclesia Aruan dan Opung Boru Silaen, yang selalu menguatkan, memberikan senyuman semangat dan mendukung penulis. 10. Abang dan Kakak Ipar beserta Keponakan-keponakan yang menjadi keluarga baru dalam kehidupan penulis. 11. Bapak/Ibu Dosen Staff Pengajar Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. 12. Seluruh pegawai administrasi Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik yang telah memberikan bantuan dan kemudahan dalam penyelesaian berkas dan administrasi kepada penulis, Kak Lince, Bang Amin, Bang Edi, dan lain-lain.
13. Teman-teman seperjuanganku angkatan 2010 Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik seluruhnya terimakasih atas semangat dan bantuannya selama ini. 14. Abang dan Kakak senior yang tidak dapat disebutkan seluruhnya terima kasih atas semangat dan bantuannya selama ini. 15. Dan segenap pihak yang belum penulis sebut di sini atas jasa-jasanya dalam mendukung dan membantu penulis dari segi apapun, sehingga Tugas Akhir ini dapat diselesaikan dengan baik. Walaupun dalam penyusunan Tugas Akhir ini penulis telah berusaha untuk mengkaji dan menyampaikan materi secara sistematis dan terstruktur, dan mengingat adanya keterbatasan-keterbatasan yang penulis miliki, maka penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, segala saran dan kritik yang bersifat membangun dari pembaca diharapkan untuk penyempurnaan laporan Tugas Akhir ini. Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih dan semoga Tugas Akhir ini bermanfaat bagi para pembaca. Medan, 09 Oktober 2014 Penulis, Boris Yelsin 10 0404 152
ABSTRAK Perjalanan merupakan suatu kegiatan rutin yang selalu dilakukan setiap orang setiap harinya. Kebutuhan akan perjalanan selalu menimbulkan permasalahan transportasi, khususnya saat manusia melakukan perjalanan pada saat waktu yang bersamaan untuk menuju daerah tujuan yang sama pada suatu daerah. Kemacetan adalah salah satu contoh yang diakibatkan karena tidak meratanya sebaran perjalanan dari suatu tempat ke tempat lain. Sebaran perjalanan merupakan suatu susunan pola perjalanan dari suatu daerah asal menuju daerah tujuan. Dalam perencanaan transportasi perkotaan, sebaran perjalanan merupakan tahap kedua dari 4 tahap perencanaan yang ada (bangkitan perjalanan, sebaran perjalanan, pilihan moda transportasi dan pilihan rute). Study ini bermaksud untuk membandingkan model prediksi jumlah sebaran perjalanan suatu zona asal menuju zona tujuan dengan contoh Matriks Asal Tujuan (MAT) bangkitan dan tarikan serta matriks jarak dalam bentuk matriks bujur sangkar dan tidak bujur sangkar, menggunakan 4 model metode gravity dengan kalibrasi parameter model gravity. Nantinya model tersebut digunakan untuk memprediksi jumlah sebaran perjalanan antar zona tersebut dan mengetahui perbedaan penggunaan model gravity serta sensitivitas nilai aksesibilitas (jarak) dalam mempengaruhi prediksi sebaran perjalanan. Berdasarkan analisa yang dilakukan terhadap metode gravity dengan contoh matriks bujur sangkar dan tidak bujur sangkar, tidak ada perbedaan dalam proses pengolahan data. Sensitivitas prediksi sebaran perjalanan terhadap nilai aksesibilitas (jarak) tergantung pada pola sebaran matriks awal bangkitan dan tarikan, dimana pola perdiksi sebaran perjalanan akan mengikuti pola dasarnya. Sesuai dengan teori-teori peneliti terdahulu, model UCGR merupakan model yang paling sederhana dalam memprediksi nilai sebaran perjalanan karena ketepatan hasil tidak begitu dipermasalahkan. Sedangkan model DCGR sangat baik digunakan untuk memperoleh hasil prediksi yang akurat. Model PCGR dapat digunakan untuk pergerakan berbasis rumah tangga karena total prediksi sebaran perjalanan dari zona asal yang menjadi fokus keakuratan model prediksi, sedangkan model ACGR lebih tepat digunakan untuk membuat model berbasis rumah, baik untuk tujuan bekerja atau pendidikan (lebih spesifikasi). Kata Kunci: Model Sebaran Perjalanan, Metode Gravity, Kalibrasi Model Gravity
DAFTAR ISI LEMBAR PENGESAHAN...i KATA PENGANTAR...ii ABSTRAK..v DAFTAR ISI...vi DAFTAR GAMBAR......x DAFTAR TABEL...xi BAB I. PENDAHULUAN. 1 I.1. Latar Belakang.. 1 I.2. Rumusan Masalah.......2 I.3. Tujuan Penelitian.........2 I.4. Manfaat Penelitian... 3 I.5. Ruang Lingkup Penelitian..... 3 I.6. Keaslian Penelitian........4 I.7. Sistematika Penulisan.....9 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 10 II.1 II.2. Umum.10 Perencanaan Transportasi... 11 II.2.1. Bangkitan Perjalanan (Trip Generation)......13 II.2.2. Sebaran Perjalanan (Trip Distribution)......14 II.2.3. Pemilihan Moda (Moda Split/Moda Choice) 17
II.2.4. Pembebanan jaringan (Traffic Assignment).. 18 II.3. Jangka Waktu Perencanaan 18 II.3.1. Jangka Pendek (Short Term Planning) 19 II.3.2. Jangka Menengah (Medium Term Planning).. 19 II.3.3. Jangka Panjang (Long Term Planning)...20 II.4. II.5. II.6. Dasar-Dasar Analisis Sebaran Perjalanan.. 21 Model Sebaran Perjalanan.. 23 Metode Konvensional 27 II.6.1. Metode Langsung..27 II.6.2. Metode Tidak Langsung 27 II.7. Metode Analogi (Faktor Pertumbuhan).....28 II.7.1. Model Seragam (Uniform)...29 II.7.2. Model Rata-Rata (Average)..29 II.7.3. Model Fratar... 30 II.7.4. Model Detroit..... 31 II.7.5. Model Furness... 31 II.8. Metode Sintetis...32 II.8.1. Model Gravity (GR)...33 II.8.1.A. Model Tanpa Batasan (UnConstrained Gravity/UCGR)....35 II.8.1.B. Model Dengan Batasan Di Zona Asal (Production Constrain Gravity/PCGR)...36 II.8.1.C. Model dengan batasan di zona tujuan (Atraction Constrain Gravity/ACGR)..37
II.8.1.D. Model Dengan Batasan di Zona Asal dan Tujuan (Production-Atraction Constrain Gravity/PACGR)..38 II.8.1.E Fungsi Hambatan..39 II.8.1.F Metode Analisis Regresi-Linear 40 II.8.1.F.a Fungsi Hambatan Eksponensial- Negatif 41 II.8.1.F.b Fungsi Hambatan Pangkat..42 II.8.1.F.c Fungsi Hambatan Tanner 43 II.8.2. Model Opportunity (O). 44 II.8.3. Model Gravity-Opportunity (GO)..44 BAB III. METODOLOGI PENELITIAN..... 45 III.1. III.2. III.3. III.4. III.5. Defenisi.. 45 Tahapan Penelitian.....46 Metode Penelitian... 47 Desain Data....47 Pengolahan dan Analisis Data...49 III.5.1. Kalibrasi Parameter Model Gravity... 49 III.5.2 Perbandingan Model Sebaran Perjalanan 49 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN. 51 IV.1. Kalibrasi Model Gravity 51 IV.1.1. Metode Analisis Regresi Linear........ 51 IV.1.1.A. Fungsi Hambatan Eksponensial-Negatif... 51
IV.1.1.B. Fungsi Hambatan Pangkat...... 53 IV.1.1.C. Fungsi Hambatan Tanner...55 IV.2. Perbandingan Model Sebaran Perjalanan... 57 IV.2.1. Model Gravity.... 57 IV.2.2.Model Tanpa Batasan (UnConstrained Gravity/UCGR) 73 IV.2.3.Model Dengan Batasan Di Zona Asal (Production Constrain Gravity/PCGR)... 76 IV.2.4.Model dengan batasan di zona tujuan (Atraction Constrain Gravity/ACGR).. 79 IV.2.5.Model Dengan Batasan di Zona Asal dan Tujuan (Production-Atraction Constrain Gravity/PACGR)... 82 BAB V. Kesimpulan Dan Saran 89 V.1. V.2. Kesimpulan....89 Saran... 92 DAFTAR PUSTAKA xv
DAFTAR GAMBAR Gambar II.1 Tujuan Perencanaan Transportasi.. 13 Gambar II.2 Bangkitan Dan Tarikan Pergerakan.......14 Gambar II.3 Sebaran Perjalanan......15 Gambar II.4 Pola Penyebaran Perjalanan Dari dan ke Berbagai Zona..17 Gambar II.5 Metode Untuk Mendapatkan MAT..... 26 Gambar III.1 Bagan Alir... 46 Gambar.IV.1. Trip Length Frequency Distribution (Contoh 1).60 Gambar.IV.2. Trip Length Frequency Distribution (Contoh 2).60 Gambar IV.3. Model Parameter ( ) dan Model Trip Length (Contoh 1)..69 Gambar IV.4. Model Parameter ( ) dan Model Trip Length (Contoh 2)..69
DAFTAR TABEL Tabel II.1 Interaksi antardaerah.....16 Tabel II.2 Tabel Matriks Asal Tujuan.... 24 Tabel.III.1. Matriks Jarak (km) {Contoh 1}...47 Table.III.2. Matriks Bangkitan Dan Tarikan Pergerakan Pada Setiap Zona ( ) {Contoh 1}..48 Tabel.III.3. Matriks Jarak (km) {Contoh 2} 48 Table.III.4. Matriks Bangkitan Dan Tarikan Pergerakan Pada Setiap Zona ( ) {Contoh 2}..48 Tabel.IV.1. Prosedur Perhitungan Dengan Metode Analisis Regresi-Linear (Fungsi Hambatan Eksponensial-Negatif) {Contoh 1}...52 Tabel.IV.2. Prosedur Perhitungan Dengan Metode Analisis Regresi-Linear (Fungsi Hambatan Eksponensial-Negatif) {Contoh 2}...53 Tabel.IV.3. Prosedur Perhitungan Dengan Metode Analisis Regresi-Linear (Fungsi Hambatan Pangkat) {Contoh 1} 54 Tabel.IV.4. Prosedur Perhitungan Dengan Metode Analisis Regresi-Linear (Fungsi Hambatan Pangkat) {Contoh 2} 54 Tabel.IV.5. Prosedur Perhitungan Dengan Metode Analisis Regresi-Linear (Fungsi Hambatan Tanner) {Contoh 1}..55 Tabel.IV.6. Prosedur Perhitungan Dengan Metode Analisis Regresi-Linear (Fungsi Hambatan Tanner) {Contoh 2}..56 Tabel.IV.7. Rangkuman Nilai Parameter Tabel.IV.8. Rangkuman Nilai Parameter {Contoh 1}...56 {Contoh 2} 56 Tabel.IV.9. Pengelompokkan Jumlah Pelaku Perjalanan Pada Jarak (Contoh 1)..59
Tabel.IV.10. Pengelompokkan Jumlah Pelaku Perjalanan Pada Jarak (Contoh 2)59 Tabel.IV.11. Matriks Jarak Tabel.IV.12. Matriks Jarak (Contoh 1)..61 (Contoh 2)..61 Tabel.IV.13. MAT Untuk Nilai K=1 (Contoh 1)...62 Tabel.IV.14. MAT Untuk Nilai K=1 (Contoh 2)...62 Tabel.IV.15. MAT Untuk Nilai K = 0,00184 dan Tabel.IV.16. MAT Untuk Nilai K = 0,00128 dan = 0,5 (Contoh 1).62 = 0,5 (Contoh 2).63 Tabel.IV.17. Pengelompokkan Jumlah Pelaku Perjalanan Pada Jarak (Contoh 1)63 Tabel.IV.18. Pengelompokkan Jumlah Pelaku Perjalanan Pada Jarak (Contoh 2)63 Tabel.IV.19. Matriks Jarak Tabel.IV.20. Matriks Jarak (Contoh 1) 64 (Contoh 2) 64 Tabel.IV.21. MAT Untuk Nilai K=1 (Contoh 1)...64 Tabel.IV.22. MAT Untuk Nilai K=1 (Contoh 2) )....64 Tabel.IV.23. MAT Untuk Nilai K = 0,00333 dan Tabel.IV.24. MAT Untuk Nilai K = 0,00308 dan = 1 (Contoh 1)...65 = 1 (Contoh 2)....65 Tabel.IV.25. Pengelompokkan Jumlah Pelaku Perjalanan Pada Jarak (Contoh 1)65 Tabel.IV.26. Pengelompokkan Jumlah Pelaku Perjalanan Pada Jarak (Contoh 2)65 Tabel.IV.27. Matriks Jarak Tabel.IV.28. Matriks Jarak (Contoh 1) 66 (Contoh 2) 66 Tabel.IV.29. MAT Untuk Nilai K=1 (Contoh 1)...66 Tabel.IV.30. MAT Untuk Nilai K=1 (Contoh 2)...67 Tabel.IV.31. MAT Untuk Nilai K = 0,01045 dan Tabel.IV.32. MAT Untuk Nilai K = 0,01581 dan = 2 (Contoh 1)...67 = 2 (Contoh 2) 67 Tabel.IV.33. Pengelompokkan Jumlah Pelaku Perjalanan Pada Jarak (Contoh 1)67
Tabel.IV.34. Pengelompokkan Jumlah Pelaku Perjalanan Pada Jarak (Contoh 2)68 Tabel.IV.35. Rangkuman Hubungan Jarak & Nilai Fungsi Hambatan (Contoh1)68 Tabel.IV.36. Rangkuman Hubungan Jarak & Nilai Fungsi Hambatan (Contoh2)68 Tabel.IV.37. Matriks Jarak Tabel.IV.38. Matriks Jarak (Contoh 1) 70 (Contoh 2) 70 Tabel.IV.39. MAT Untuk Nilai K=1 (Contoh 1)...70 Tabel.IV.40. MAT Untuk Nilai K=1 (Contoh 2)...71 Tabel.IV.41. MAT Untuk Nilai k = 0,00228 dan = (Contoh 1).71 Tabel.IV.42. MAT Untuk Nilai k = 0,0014 dan = (Contoh 2)...71 Tabel.IV.43. Pengelompokkan Jumlah Pelaku Perjalanan Pada Jarak (Contoh 1)71 Tabel.IV.44. Pengelompokkan Jumlah Pelaku Perjalanan Pada Jarak (Contoh 2)72 Tabel.IV.45. Rangkuman Hubungan Jarak & Nilai Fungsi Hambatan (Contoh1)72 Tabel.IV.46. Rangkuman Hubungan Jarak & Nilai Fungsi Hambatan (Contoh2)72 Tabel.IV.47. Matriks Tanner Tabel.IV.48. Matriks Tanner (Contoh 1)..73 (Contoh 2)..74 Tabel.IV.49. MAT akhir hasil model UCGR (Contoh 1)..74 Tabel.IV.50. MAT akhir hasil model UCGR (Contoh 2)..74 Tabel.IV.51. MAT akhir hasil model UCGR setelah modifikasi (Contoh 1) 75 Tabel.IV.52. MAT akhir hasil model UCGR setelah modifikasi (Contoh 2) 75 Tabel.IV.53. Matriks dan nilai (Contoh 1) 77 Tabel.IV.54. Matriks dan nilai (Contoh 2) 77 Tabel.IV.55. MAT akhir hasil model PCGR (Contoh 1)...78 Tabel.IV.56. MAT akhir hasil model PCGR (Contoh 2)...78 Tabel.IV.57. Matriks dan nilai (Contoh 1).80
Tabel.IV.58. Matriks dan nilai (Contoh 2).81 Tabel.IV.59. MAT Akhir hasil Model ACGR (Contoh 1).81 Tabel.IV.60. MAT Akhir hasil Model ACGR (Contoh 2).81 Tabel.IV.61. Menghitung Nilai Tabel.IV.62. Menghitung Nilai Tabel.IV.63. Menghitung Nilai Tabel.IV.64. Menghitung Nilai Tabel.IV.65. Menghitung nilai Tabel.IV.66. Menghitung nilai Tabel.IV.67. Menghitung Nilai Tabel.IV.68. Menghitung Nilai Tabel.IV.69. Menghitung nilai Tabel.IV.70. Menghitung nilai Tabel.IV.71. Menghitung Nilai Tabel.IV.72. Menghitung Nilai Tabel.IV.73. Menghitung nilai Tabel.IV.74. Menghitung Nilai Tabel.IV.75. Menghitung nilai (Pengulangan Pertama) contoh 1...83 (Pengulangan Pertama) contoh 2...84 (Pengulangan Kedua) Contoh 1..84 (Pengulangan Kedua) Contoh 2..84 (Pengulangan kedua) Contoh 1...84 (Pengulangan kedua) Contoh 2...85 (Pengulangan Ketiga) Contoh 1.85 (Pengulangan Ketiga) Contoh 2.85 (Pengulangan ketiga) Contoh 1..85 (Pengulangan ketiga) Contoh 2..85 (Pengulangan Keempat) Contoh 1.86 (Pengulangan Keempat) Contoh 2.86 (Pengulangan keempat) Contoh 1..86 (Pengulangan Kelima) Contoh 1 86 (Pengulangan kelima) Contoh 1.86 Tabel.IV.76.Nilai yang didapat pada setiap pengulangan contoh 1 87 Tabel.IV.77.Nilai yang didapat pada setiap pengulangan contoh 2 87 Tabel.IV.78. MAT akhir hasil model DCGR (Pengulangan ke-5) Contoh 1 87 Tabel.IV.79. MAT akhir hasil model DCGR (Pengulangan ke-4) Contoh 2 88