STUDI PENGARUH PENYEMPITAN JALAN TERHADAP KARAKTERISTIK LALU LINTAS DENGAN MEMBANDINGKAN MODEL LINIER GREENSHIELD, LOGARITMIK GREENBERG DAN EKSPONENSIAL UNDERWOOD (Studi Kasus : Ruas Jalan Letda Sudjono Km 14) TUGAS AKHIR Diajukan untuk Melengkapi Tugas-Tugas dan Memenuhi Syarat untuk Menempuh Ujian Sarjana Teknik Sipil Disusun Oleh : NOVRIZAL HARAHAP 040404072 SUB JURUSAN TRANSPORTASI DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2010
Abstrak Studi Pengaruh Penyempitan Jalan terhadap Karakteristik Lalulintas dengan Membandingkan Metode Linier Greenshield, Logaritmik Greenberg dan Eksponensial Underwood (Studi Kasus : Ruas Jalan Letda Sujono Km 14) Oleh: Novrizal Harahap ( 04 0404 072) Pertumbuhan lalu lintas di masa yang akan datang tentu akan memerlukan perencanaan dan pengendalian arus lalu lintas pada jaringan jalan sehingga diharapkan mampu melayani arus lalu lintas yang lewat. Salah satu kendala lalu lintas yang terdapat pada ruas jalan adalah penyempitan jalan (bottleneck). Penyempitan jalan adalah suatu bagian jalan dengan kondisi kapasitas lalu lintas sesudahnya lebih kecil dari bagian masuk (sebelumnya). Penyempitan ruas jalan akan menimbulkan hambatan dalam lalulintas, yaitu terjadinya penurunan kecepatan, peningkatan kerapatan dan timbulnya antrian kenderaan. Akan tetapi pengaruh penyempitan jalan tidak berarti sama sekali apabila arus lalu-lintas (demand) lebih kecil dari pada daya tampung atau kapasitas jalan (supply) pada daerah penyempitan sehingga arus lalu lintas dapat terlewatkan dengan mudah tanpa ada hambatan. Dalam menentukan hubungan karakteristik lalu lintas yaitu volume, kecepatan dan kerapatan digunakan tiga model pendekatan yaitu linier Greenshield, logaritmik Greenberg, eksponensial Underwood. Pada kondisi arus lalu lintas dengan kecepatan yang bervariasi, ketiga model tersebut menghasilkan nilai yang cukup baik, akan tetapi pada pengujian statistik dengan menggunakan cara regresi terlihat bahwa model Greenshield memenuhi kriteria yang lebih baik diantara kedua model lainnya. Dari hasil perhitungan diperoleh terdapat perbedaan mendasar antara kecepatan dan kerapatan pada kondisi jalan yang berbeda. Kecepatan kenderaan pada kondisi jalan normal, lebih besar dibandingkan dengan kondisi jalan menyempit. Sebaliknya kerapatan pada kondisi jalan normal lebih kecil daripada kondisi jalan menyempit. Hal ini disebabkan karena perbedaan karakteristik geometrik jalan, dari kondisi jalan 2 lajur menjadi 1 lajur.
KATA PENGANTAR Alhamdulillah, puji dan syukur kepada Allah SWT, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-nya hingga selesainya Tugas Akhir ini dengan judul Studi Pengaruh Penyempitan Jalan Terhadap Karakteristik Lalu Lintas Dengan Membandingkan Model Linear Greenshield, Logaritmik Greenberg Dan Eksponensial Undewood. Tugas Akhir ini disusun untuk diajukan sebagai salah satu syarat yang harus dipenuhi dalam Ujian Sarjana Teknik Sipil Bidang Studi Transportasi pada Departemen Teknik Sipil Fakultas Teknik (USU). Penulis menyadari bahwa Tugas Akhir ini yang masih banyak kekurangan. Hal ini disebabkan keterbatasan pengetahuan dan kurangnya pemahaman penulis. Dengan tangan terbuka dan hati yang tulus penulis menerima saran dan kritik bapak dan ibu dosen serta rekan mahasiswa demi penyempurnaan Tugas Akhir ini. Penulis juga menyadari bahwa selesainya Tugas Akhir ini tidak lepas dari bimbingan, dukungan dan bantuan semua pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini penulis menyampaikan rasa terima kasih yang tulus dan tidak terhingga kepada kedua orang tua yang selalu penulis muliakan yang telah memberikan segalanya hingga penulis dapat menyelesaikan perkuliahan ini. Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada : 1. Bapak Prof. DR. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil. 2. Bapak IR.Teruna Jaya, M.Sc., selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Ir. Joni Harianto selaku pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam memberikan bimbingan yang tiada hentinya kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 4. Bapak Irwan S. Sembiring ST, MT. selaku Co pembimbing yang telah banyak meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam memberikan bimbingan yang tiada hentinya kepada penulis dalam menyelesaikan Tugas Akhir ini. 5. Bapak/Ibu Dosen Staf Pengajar Jurusan Teknik Sipil. 6. Kedua orang tua penulis tersayang yang tak pernah lelah berdo a, memberikan segala yang terbaik dan kasih sayang yang tak berkesudahan, serta seluruh saudara-saudara saya semuanya. 7. Rekan rekan mahasiswa stambuk 2004 terutama Roy, Syawal, Emir, Dody, Topan, leo, saudara dan brother s di tasbi 2 no 62, dan anggota PH. 8. Adek adek 07, terutama Andreas, Dedy G.S. Markus, Boy, Erikson, Dedy Gultom, Alfin atas bantuannya dalam survei perlintasan di Lubuk Pakam. 9. Dan kepada rekan rekan mahasiswa Teknik Sipil USU stambuk 2005, 2006, 2007, 2008 yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu yang telah membantu penulis menyusun tugas akhir ini. Medan, November 2010 NOVRIZAL HARAHAP 04 0404 072
DAFTAR ISI ABSTRAK... i KATA PENGANTAR... ii DAFTAR ISI... iv DAFTAR ISTILAH... vii DAFTAR TABEL... viii DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR GRAFIK... xiii DAFTAR LAMPIRAN... xv BAB I PENDAHULUAN I.1 Umum... 1 I.2 Latar belakang... 3 I.3 Tujuan Penelitian... 5 I.4 Pembatasan Masalah... 6 I.5 Metodologi Penelitian... 7 BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Sistem Transportasi... 10 II.1.1 Pengertian... 10 II.1.2 Karakteristik Arus Lalu Lintas... 11 II.1.2.1 Parameter yang Berhubungan Dengan Karakteristik Arus Lalu Lintas... 12 II.1.2.2 Komposisi Lalu Lintas... 14 II.1.2.3 Pengelompokan Jenis Kenderaan... 15 II.1.2.4 Faktor Konversi Kenderaan... 16 II.1.3 Metode Survei Lalu Lintas... 17 II.1.3.1 Metode Survei Jumlah Kendaraan... 18 II.1.3.2 Metode Survei Waktu Tempuh Kendaraan... 19 II.2 Peny II.3 Hubungan Antara Volume, Kecepatan Dan Kerapatan... 23 II.3.1 Hubungan Antara Volume (q) Kecepatan (Ūs)... 26 II.3.2 Hubungan Antara Kecepatan (Ūs) Kerapatan (k)... 27 II.3.3 Hubungan Antara Volume (q) Kerapatan (k)... 27 II.3.4 Perhitungan Volume, Kecepatan dan Kerapatan... 28
II.4 Pemodelan Hubungan Antara Volume, Kecepatan Dan Kerapatan... 31 II.4.1 Model Linear Menurut Greenshield... 31 II.4.2 Model Linear menurut Greenberg... 33 II.4.3 Model Linear Menurut Underwood... 35 II.5 Pengujian Statistik... 37 II.5.1 Analisis Regresi Linear... 37 II.5.2 Analisis Korelasi... 38 BAB III METODOLOGI PENELITIAN III.1 Pengumpulan Data... 41 III.1.1 Pemilihan Lokasi... 41 III.1.2 Pilot Survei... 41 III.2 Perancangan Survei Lalu Lintas... 42 III.2.1 Waktu Survei... 42 III.2.2 Jenis Dan Banyaknya Data... 42 III.2.3 Surveyor Dan Perlengkapan... 43 III.3 Metode Pengabilan Data... 43 III.3.1 Pengambilan Data Volume Lalu Lintas... 44 III.3.2 Pengambilan Data Waktu Tempuh Kenderaan... 45 III.4 Metodologi Analisa Data... 46 III.4.1 Perhitungan Besar Volume kendaraan... 46 III.4.2 Perhitungan Kecepatan dan Rata-rata Ruang... 46 III.4.3 Perhitungan Kerapatan Lalu Lintas... 46 III.4.4 Perhitungan Model Hubungan Volume Kecepatan-Kerapatan... 47 BAB IV PENYAJIAN DAN ANALISIS DATA IV.1 Data Lapangan Hasil Survei... 50 IV.1.1 Data Lapangan Jumlah Kenderaan... 50 IV.1.2 Data Pengamatan Waktu Tempuh... 51 IV.2 Perhitungan Volume, Kecepatan Rata-rata Ruang dan Kerapatan Lalu lintas... 51 IV.2.1 Perhitungan Volume kendaraan... 51 IV.2.2 Perhitungan Kecepatan Rata-rata Ruang Kenderaan... 53 IV.2.3 Perhitungan Kerapatan Lalu Lintas... 54 IV.3 Hubungan Antara Volume, Kecepatan Dan Kerapatan... 56 IV.3.1 Persamaan Regresi Linear... 56
IV.3.2 Nilai Arus Maksimum (qmaks)... 58 IV.3.3 Pengujian Statistik... 60 IV.3.4 Penentuan Model Terpilih... 62 BAB V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan... 112 V.2 Saran... 115 DAFTAR PUSTAKA DAFTAR ISTILAH Bottleneck : Penyempitan jalan yakni suatu bagian jalan dengan kondisi kapasitas lalu lintas sesudahnya lebih kecil dari bagian masuk.
Speed Rate Flow Density Spacing : Kecepatan : Tingkat arus : Kepadatan : Jarak antara dua kenderaan yang berurutan di dalam suatu aliran lalu lintas yang diukur dari bemper depan satu kenderaan ke bemper depan kenderaan yang di belakangnya Headway : Waktu antara dua kenderaan yang berurutan ketika melalui sebuah titik pada suatu jalan Demand Light Vehicle Heavy Vehicle Traffic Counting Spot speed Running speed Journey speed : Kapasitas jalan (daya tampung) yang tersedia : Kendaraan ringan : Kendaraan berat : Alat penghitung lalu lintas : Kecepatan seketika/sesaat : Kecepatan rata-rata kenderaan selama bergerak : Kecepatan rata-rata kenderaan yang dihitung dari dari jarak tempuh dibagi dengan waktu tempuh
DAFTAR TABEL Tabel Judul Tabel Halaman 2.1 Daftar emp untuk Jalan Empat Lajur dua Arah tak Terbagi... 17 2.2 Contoh Perhitungan Time-mean speed dan Space-mean speed... 30 4.1 Hasil Perhitungan Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode I (07.00 09.00 WIB), Kondisi Jalan Normal... 63 4.2 Hasil Perhitungan Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode II (12.00 14.00 WIB), Kondisi Jalan Normal... 64 4.3 Hasil Perhitungan Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode III (16.00 18.00 WIB), Kondisi Jalan Normal... 65 4.4 Hasil Perhitungan Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Tembung/Belawan Periode I (07.00 09.00 WIB), Kondisi Jalan Normal... 66 4.5 Hasil Perhitungan Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Tembung/Belawan Periode II (12.00 14.00 WIB), Kondisi Jalan Normal... 67 4.6 Hasil Perhitungan Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Tembung/Belawan Periode III (16.00 18.00 WIB), Kondisi Jalan Normal... 68 4.7 Hasil Perhitungan Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode I (07.00 09.00 WIB), Pada Penyempitan Jalan... 69 4.8 Hasil Perhitungan Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode II (12.00 14.00 WIB), Pada Penyempitan Jalan... 70 4.9 Hasil Perhitungan Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode III (16.00 18.00 WIB), Pada Penyempitan Jalan... 71
4.10 Hasil Perhitungan Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Tembung/Belawan Periode I (07.00 09.00 WIB), Pada Penyempitan Jalan... 72 4.11 Hasil Perhitungan Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Tembung/Belawan Periode II (12.00 14.00 WIB), Pada Penyempitan Jalan... 73 4.12 Hasil Perhitungan Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Tembung/Belawan Periode III (16.00 18.00 WIB), Pada Penyempitan Jalan... 74 4.13 Hasil Perhitungan Regresi Linier Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode I (07.00 09.00 WIB), Kondisi Jalan Normal... 75 4.14 Hasil Perhitungan Regresi Linier Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode II (12.00 14.00 WIB), Kondisi Jalan Normal... 76 4.15 Hasil Perhitungan Regresi Linier Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode III (16.00 18.00 WIB), Kondisi Jalan Normal... 77 4.16 Hasil Perhitungan Regresi Linier Arah ke Tembung/Belawan Periode I (07.00 09.00 WIB), Kondisi Jalan Normal... 78 4.17 Hasil Perhitungan Regresi Linier Arah ke Tembung/Belawan Periode II (12.00 14.00 WIB), Kondisi Jalan Normal... 79 4.18 Hasil Perhitungan Regresi Linier Arah ke Tembung/Belawan Periode III (16.00 18.00 WIB), Kondisi Jalan Normal... 80 4.19 Hasil Perhitungan Regresi Linier Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode I (07.00 09.00 WIB), Pada Penyempitan Jalan... 81 4.20 Hasil Perhitungan Regresi Linier Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode II (12.00 14.00 WIB), Pada Penyempitan Jalan... 82 4.21 Hasil Perhitungan Regresi Linier Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode III (16.00 18.00 WIB), Pada Penyempitan Jalan... 83 4.22 Hasil Perhitungan Regresi Linier Arah ke Tembung/Belawan Periode I
(07.00 09.00 WIB), Pada Penyempitan Jalan... 84 4.23 Hasil Perhitungan Regresi Linier Arah ke Tembung/Belawan Periode II (12.00 14.00 WIB), Pada Penyempitan Jalan... 85 4.24 Hasil Perhitungan Regresi Linier Arah ke Tembung/Belawan Periode III (16.00 18.00 WIB), Pada Penyempitan Jalan... 86 4.25 Hasil Perhitungan Regresi Linier masing-masing Model Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera, Kondisi Jalan Normal... 87 4.26 Hasil Perhitungan Regresi Linier masing-masing Model Arah ke Tembung/Belawan, Kondisi Jalan Normal... 87 4.29 Nilai Qmaks, Uf dan Kj masing-masing Model Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera, Kondisi Jalan Normal... 87 4.30 Nilai Qmaks, Uf dan Kj masing-masing Model Arah ke Tembung/Belawan, Kondisi Jalan Normal... 87 4.27 Persamaan Hubungan nntara Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera, Kondisi Jalan Normal... 88 4.28 Persamaan Hubungan antara Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Tembung/Belawan, Kondisi Jalan Normal... 88 4.31 Hasil Perhitungan Regresi Linier dan Uji Statistik Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera, Kondisi Jalan Normal... 89 4.32 Hasil Perhitungan Regresi Linier dan Uji Statistik Arah ke Tembung/Belawan, Kondis Jalan Normal... 89 4.33 Hasil Perhitungan Regresi Linier masing-masing Model Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera, Pada Penyempitan Jalan... 90 4.34 Hasil Perhitungan Regresi Linier masing-masing Model Arah ke Tembung/Belawan, Pada Penyempitan Jalan... 90
4.37 Nilai Qmaks, Uf dan Kj masing-masing Model Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera, Pada Penyempitan Jalan... 90 4.38 Nilai Qmaks, Uf dan Kj masing-masing Model Arah ke Tembung/Belawan, Pada Penyempitan Jalan... 90 4.35 Persamaan Hubungan nntara Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera, Pada Penyempitan Jalan... 91 4.36 Persamaan Hubungan antara Volume, Kecepatan dan Kerapatan Arah ke Tembung/Belawan, Pada Penyempitan Jalan... 91 4.39 Nilai Kapasitas Maksimum masing-masing Metode, Kondisi Jalan Normal... 92 4.40 Nilai Kapasitas Maksimum masing-masing Metode, Pada Penyempitan Jalan... 93
DAFTAR GAMBAR Gambar Judul Gambar Halaman 1.1 Bagan Alir Penelitian... 9 3.1 Peta Lokasi Daerah Pengamatan... 48 3.2 Sketsa Lokasi Daerah Pengamatan (Jl. Letda Sujono)... 49
DAFTAR GRAFIK Grafik Judul Grafik Halaman 4.1 Hubungan antara Volume dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode I)... 94 4.2 Hubungan antara Volume dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode II)... 95 4.3 Hubungan antara Volume dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode III)... 96 4.4 Hubungan antara Volume dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Tembung/Belawan Periode I)... 97 4.5 Hubungan antara Volume dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Tembung/Belawan Periode II)... 98 4.6 Hubungan antara Volume dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Tembung/Belawan Periode III)... 99 4.7 Hubungan antara Volume dan Kecepatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode I)... 100 4.8 Hubungan antara Volume dan Kecepatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode II)... 101 4.9 Hubungan antara Volume dan Kecepatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode III)... 102 4.10 Hubungan antara Volume dan Kecepatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Tembung/Belawan Periode I)... 103
4.11 Hubungan antara Volume dan Kecepatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Tembung/Belawan Periode II)... 104 4.12 Hubungan antara Volume dan Kecepatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Tembung/Belawan Periode III)... 105 4.13 Hubungan antara Kecepatan dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode I)... 106 4.14 Hubungan antara Kecepatan dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode II)... 107 4.15 Hubungan antara Kecepatan dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Persimpangan Jalan Tol Belmera Periode III)... 108 4.16 Hubungan antara Kecepatan dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Tembung/Belawan Periode I)... 109 4.16 Hubungan antara Kecepatan dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Tembung/Belawan Periode II)... 110 4.16 Hubungan antara Kecepatan dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield (Arah ke Tembung/Belawan Periode III)... 11
DAFTAR LAMPIRAN LAMPIRAN A LAMPIRAN B LAMPIRAN C Peta kota Medan Format Kuisioner Foto Dokumentasi Survei