simulasi traffic light antrian kendaraan bermotor pada persimpangan

Volume : I, Nomor : 1, Oktober 2013
Majalah Ilmiah
Informasi dan Teknologi Ilmiah (INTI)
ISSN : 2339-210X
SIMULASI TRAFFIC LIGHT ANTRIAN KENDARAAN BERMOTOR
PADA PERSIMPANGAN DENGAN
METODE ROUND ROBIN
Pristiwanto
Dosen Tetap Program Studi Teknik Informatika STMIK Budi Darma Medan
Jl. Sisingamangaraja No. 338 Sp. Limun Medan
http : www.stmik-budidarma.ac.id // Email: [email protected]
ABSTRAK
Jumlah kendaraan terus meningkat di seluruh dunia terutama di kota-kota besar. Oleh karena itu sangatlah
diperlukan pengaturan lalu lintas yang semakin baik supaya aliran kendaraan di jalan – jalan bisa tetap lancar dan
jumlah kemacetan bisa di tekan seminimal mungkin. Lampu lalu lintas (Traffic Light) adalah salah satu bagian yang
sangat penting dari sistem pengaturan lalu lintas. Lampu lalu lintas berperan dalam mengatur arah dan aliran
kendaraan pada simpul atau persimpangan jalan. Persimpangan jalan ini sering menjadi titik kemacetan atau titik
akumulasi kendaraan yang densitas (kepadatan) antriannya semakin lama semakin tinggi.
Dengan sistem pengaturan lalu lintas yang baik maka kemacetan akan terkurangi dan kelancaran lalu lintas
bisa meningkat secara keseluruhan. Salah satu cara untuk meningkatkan sistem pengaturan lampu lalu lintas adalah
dengan mengoptimalkan waktu siklus (merah – kuning – hijau) lampu lalu lintas dan salah satu algoritma yang dapat
digunakan untuk melakukan optimisasi pengaturan siklus waktu lampu lalu lintas ini adalah dengan algoritma round
robin dan prioritas. Pada skripsi ini akan dibahas penggunaan algoritma round robin dan prioritas untuk
mengoptimisasi siklus waktu lampu lalu lintas yang sederhana.
Kata Kunci : Traffic Light, simulasi, Round robin
kepadatan kendaraan dari suatu jalan ke suatu ruas
1. Pendahuluan
jalan lainnya, padatnya lalu lintas akibat penumpukan
Saat ini ribuan bahkan jutaan orang dalam
kendaraan pada jam kerja atau sore habis selepas jam
beraktifitas dan berinteraksi selalu bergerak dari suatu
kerja, tidak diikuti dengan perubahan traffic contol
tempat ke tempat lain. Mereka melakukan perpindahan
unit. Hal ini dipengaruhi lagi oleh traffic light cycle
(traffic) baik melalui darat, laut maupun udara. Pada
yang buruk, sehingga tidak jarang dijumpai kemacetan
Traffic darat, meningkatnya
jumlah kendaraan
lalu lintas pada keadaan – keadaan tertentu. Oleh
bermotor tidak diikuti oleh perkembangan luas jalan
karena itu dipertimbangkan untuk membuat suatu
infrastruktur karena terbatasnya lahan yang ada.
traffic light yang adaptif berdasarkan intelligent system
Untuk membuat infrastruktur baru seperti
yang pro-aktif terhadap perubahan lapangan, entah itu
jembatan layang, jalan tol, atau subways diperlukan
jangka panjang ataupun jangka pendek, sepanjang hari
biaya yang tidak sedikit, dan juga diperlukan waktu
secara real-time.
yang cukup lama hingga infrastruktur tersebut bisa
Berdasarkan masalah yang dijelaskan diatas,
dimanfaatkan secara langsung. Akibatnya kemacetan
maka penulis membuat suatu aplikasi, dimana
lalu lintas adalah hal yang wajar di wilayah padat
diharapkan dapat menghasilkan pengaturan lalu lintas
penduduk, dengan banyaknya transportasi yang tinggi
semaksimal mungkin, teratur, dan optimal. Sehingga
seperti terjadi di kota – kota besar.
meningkatkan efisiensi dan keefektifan dari traffic
Salah satu instrumen penting dalam lalu lintas
light itu sendiri, yang pada akhirnya akan
adalah traffic light. Traffic light yang ada saat ini
meningkatkan efisiensi waktu dan biaya, penghematan
membantu kelancaran dan pengaturan lalu lintas.
bahan bakar kendaraan, dan mengurangi polusi udara.
Namun tidak jarang pula traffic light menjadi salah
satu penyebab kemacetan lalu lintas. Hal ini bisa
terjadi karena traffic light yang ada saat ini bekerja
1.2 Perumusan Masalah
Dari uraian latar belakang masalah di atas,
secara konstan sepanjang hari, tidak adaptif dan tidak
dapat dirumuskan bahwa masalah dalam skripsi ini
fleksibel terhadap keadaan lalu lintas itu sendiri.
adalah :
Pengaturan traffic light yang tidak tepat, entah
a. Bagaimana menerapkan Metode Round Robin
terlalu cepat atau terlalu lama, dapat mengakibatkan
pada Simulasi dan Intellegent Traffic Light
pemborosan waktu dan biaya. Selain itu jika terjadi
Control System?
perubahan kondisi jalan dan lingkungan, seperti terjadi
Simulasi Traffic Light Antrian Kendaraan Bermotor Pada Persimpangan Dengan Metode
58
Round Robin. Oleh : Pristiwanto
Volume : I, Nomor : 1, Oktober 2013
Majalah Ilmiah
Informasi dan Teknologi Ilmiah (INTI)
ISSN : 2339-210X
b.
c.
Bagaimana mengimplementasikan Metode Round
Robin ke dalam sebuah bentuk aplikasi?
Bagaimana Metode Round Robin tersebut bisa
digunakan untuk menghasilkan pengaturan lalu
lintas semaksimal mungkin, teratur dan optimal.
1.3 Tujuan
Tujuan yang hendak dicapai dalam
pembuatan skripsi ini adalah :
a. Mempelajari dan menerapkan ilmu yang didapat
selama dibangku kuliah
b. Untuk
mengetahui
bagaiamana
cara
menyelesaikan suatu masalah yang akan dihadapi.
c. Merancang dan menghasilkan program traffic light
system yang adaptif.
d. Mengurangi kemacetan lalu lintas
e. Untuk memenuhi persyaratan dalam mencapai
gelar sarjana Teknik Informatika di STMIK
Budidarma
1.4 Ruang Lingkup Masalah
Dari uraian latar belakang masalah diatas,
dapat dirumuskan bahwa masalah dalam skripsi ini
adalah :
a. Pengujian sistem dilakukan dalam bentuk simulasi
dalam bentuk windowns system
b. Pembuatan sistem traffic light control yang
memiliki kemampuan untuk mengambil keputusan
secara real – time serta memiliki kemampuan
untuk melakukan evaluating, managing, dan selfadjusting
c. Implementasi sistem menggunakan Round Robin
technology dan production rule.
d. Aplikasi dibuat dan dikembangkan dengan
menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic
6.0
2. Landasan Teori
2.1 Pengertian Simulasi
Simulasi berkembang pesat seiring dengan
perkembangan komputer dan semakin kompleksnya
masalah. Banyak defenisi simulasi yang dipakai oleh
para peneliti dimana satu sama lain saling berbeda
tetapi mempunyai inti yang sama. Simulasi adalah
suatu prosedur kuantitatif, yang menggambarkan
sebuah sistem dengan mengembangkan sebuah model
dari sistem tersebut dan melakukan sederetan uji coba
untuk memperkirakan perilaku sistem pada kurun
waktu tertentu. Definisi yang lain, Simulasi adalah
proses merancang model (matematika atau logika) dari
suatu sistem dan kemudian menjelaskannya untuk
mendeskripsikan,
menjelaskan,
dan
menduga
(memprediksi) tingkah laku (karakteristik dinamis)
sistem.
Simulasi memberikan hasil yang cukup baik
bila digunakan untuk memecahkan berbagai persoalan,
termasuk dalam pembuatan perencanaan pembuatan.
Pendekatan yang digunakan memecahkan berbagai
masalah yang mengandung ketidakpastian dan
kemungkinan jangka panjang yang tidak dapat
diperhitungkan dengan seksama adalah dengan
simulasi. Simulasi dapat diartikan sebagai sistem yang
digunakan untuk memecahkan atau menguraikan
persoalan – persoalan dalam kehidupan nyata yang
penuh dengan ketidakpastian dengan tidak atau
menggunakan model atau metede tertentu dan lebih
ditekankan pada pemakaian komputer untuk
mendapatkan solusinya. (Munir.R, Lidia.L, Algoritma
dan Pemrograman, Edisi Kedua, 2002).
2.2. Lampu Lalu Lintas
Lampu lalu lintas adalah suatu peranti
pemberi sinyal yang ditempatkan di persimpangan
jalan, penyeberangan jalan, atau lokasi – lokasi lain
untuk menunjukkan keadaan aman untuk mengendarai
atau berjalan sesuai dengan kode warna universal (dan
suatu urutan yang persis bagi orang – orang yang
menderita buta warna). Lampu lalu lintas disebut juga
sebagai alat pemberi isyarat lalu lintas (APILL).
Sistem pengaturan lampu lalu-lintas pertama kali
diperkenalkan di Inggris, yaitu di daerah Westminster
pada tahun 1868. Adapun pada saat itu digunakan
semacam gas sebagai alat pengendalinya. Penggunaan
gas tidak berlangsung lama, karena gas tersebut mudah
meledak. Pada tahun 1918 di New York mulai
diperkenalkan penggunaan sinyal sebagai pengendali
untuk mengontrol lampu lalu lintas dengan
penggunaan lampu 3 warna. Sementara itu penggunaan
sinyal secara manual yang menggunakan tenaga
manusia sebagai operatornya, mulai digunakan di
Poccodity pada tahun 1925. Pada tahun 1926 di
Wolverhampton, Inggris digunakan sistem pengaturan
lampu lalu lintas otomatis untuk pertama kalinya.
Lampu lalu lintas (LL) pada persimpangan
jalan memegang peranan penting dalam menentukan
kelancaran sebaran kendaraan di jalan – jalan yang
mempunyai
persimpangan
tersebut.
Sistem
pengendalian lampu lalu lintas yang baik adalah jika
sistem itu dapat berjalan secara otomatis dan dapt
menyesuaikan diri dengan kepadatan lampu lalu lintas
pada tiap – tiap jalur (bagian dari lengan jalan ). Sistem
ini dikenal sebagai actuated controller.
Gambar 1 : Lampu Lalu lintas
3. Analisa Dan Perancangan
Simulasi Traffic Light Antrian Kendaraan Bermotor Pada Persimpangan Dengan Metode
Round Robin. Oleh : Pristiwanto
59
Volume : I, Nomor : 1, Oktober 2013
Majalah Ilmiah
Informasi dan Teknologi Ilmiah (INTI)
ISSN : 2339-210X
3.1 Analisa Permasalahan
Analisa sistem merupakan proses awal yang
harus dilaksanakan untuk menentukan permasalahan
yang sedang dihadapi. Tahap ini adalah tahap yang
sangat penting, karena proses analisa yang kurang
akurat akan menyebabkan hasil yang tidak sesuai
dengan yang diharapkan. Jadi proses ini harus benar –
benar sesuai dengan keinginan para pengguna agar
hasilnya dapat memuaskan pengguna.
Lampu lalu lintas berperan dalam mengatur
arah dan aliran kendaraan pada simpul atau
persimpangan jalan. Persimpangan jalan ini sering
menjadi titik macet atau titik akumulasi kendaraan
yang densitas (kepadatan) antriannya semakin lama
semakin tinggi. Dengan sistem pengaturan lalu lintas
yang baik maka kemacetan akan berkurang dan
kelancaran lalu lintas bisa meningkat secara
keseluruhan. Salah satu cara untuk meningkatkan
sistem pengaturan lampu lalu lintas adalah dengan
mengoptimalkan waktu siklus (merah – kuning – hijau)
lampu lalu lintas dan salah satu algoritma yang dapat
digunakan untuk melakukan optimisasi pengaturan
siklus waktu lampu lalu lintas ini adalah dengan
algoritma round robin dan prioritas.
3.2. Perancangan
Hal terpenting dalam pemrograman traffic
signal terletak pada pengoptimalan green time pada
tiap fase. Round robin merupakan salah satu aplikasi
untuk menerapkan teori round robin pada lalu lintas,
terutama pada bagian yang memiliki data input –
output. Round robin memungkinkan penggunaan
linguistic variables dan inexact traffic light untuk
dimanipulasi dalam pembuatan desain signal timing
plans.
Tujuan dari kontrol ini adalah untuk
mempengaruhi sistem dengan mengubahnya melalui
kumpulan aturan (set of rules) yang memodelkan
bagaimana sistem beroperasi. Dalam mendesain traffic
light dibutuhkan expert knowledge dan pengalaman
dalam traffic control dalam menformulasikan linguistic
procedure, yang menggenerasikan (generated) control
input untuk diaplikasikan kedalam traffic control
system.
3.2.1 Perancangan Program Simulasi
Program simulasi yang dibuat merupakan
program simulasi secara visual. Maksudnya adalah
users dapat melihat kondisi suatu perempatan secara
langsung, yang waktu simulasinya telah ditetapkan
sebelumnya. Pembuatan program simulasi ini terbagi
ke dalam beberapa tahapan yang meliputi :
3.2.2 Perancangan Desain Persimpangan
Persimpangan
yang
digunakan
adalah
perempatan simpang tiga, yang terdiri atas jalan utama
(mujor roads) yaitu jalur Utara – Selatan dan jalan
sekunder (minor roads) yaitu jalur Barat – Timur.
Jalan utama (mujor roads) terdiri atas tiga jalur (lane)
sedangkan jalan sekunder (minor roads) terdiri atas
dua jalur (lane).
3.2.3 Pemodelan Masalah
Masalah optimisasi delay pada lampu lalu lintas
dapat berlangsung dengan beragam kondisi bermacam
jumlah jalur, lebar jalur, aturan lalu lintas yang tidak
sama pada berbagai wilayah dan sebagainya. Untuk
menyederhanakan masalah maka dipilih suatu model
yang dapat mewakili model lainnya secara umum dan
sederhana. Model yang dimaksud memiliki batasan
(constraint) sebagai berikut :
1. Tiga jalur kendaraan
2. Satu jalur terdiri atas dua jalur (kiri dan kanan)
dengan arah yang berlawanan
3. Dalam satu jalur terdapat satu buah lampu jalan
4. Pada suatu waktu hanya ada jalur yang lampu
jalannya yang berwarna hijau, dengan demikian
lampu jalan yang lain akan berwarnah merah.
5. Lebar satu jalur jalan pada arah tertentu sama
dengan lebar kendaraan yang melewati jalan
tersebut, dengan asumsi ukuran setiap kendaraan
pada model ini adalah sama.
Untuk tujuan penyelesaian masalah ini, maka pada
implementasi fisik perlu ditambah penggunaan 2
sensor untuk setiap jalur jalan yang akan digunakan
untuk mendapatkan informasi – informasi yang
diperlukan seperti densitas dan jumlah kendaraan yang
masuk. Model diatas dapat digambarkan sebagai
berikut :
Gambar 2 : Perancangan Desain Persimpangan
Pada model masalah yang sudah digambarkan
diatas, dapat dianalogikan sebagai suatu sistem dengan
input dan output yang terdefinisi. Sistem yang
dimaksud disini adalah “sistem pengaturan delay
lampu pada traffic lights” yang memiliki perangkat
input dan output sebagai berikut :
Simulasi Traffic Light Antrian Kendaraan Bermotor Pada Persimpangan Dengan Metode
Round Robin. Oleh : Pristiwanto
60
Volume : I, Nomor : 1, Oktober 2013
Majalah Ilmiah
Informasi dan Teknologi Ilmiah (INTI)
ISSN : 2339-210X
Sensor pendeteksi sistem input sistem, dimana
terdapat 1 set sensor (masing – masing set terdapat 2
sensor) untuk setiap jalur jalan, sehingga totalnya
menjadi empat set sensor.
3.3. Perancangan Flowchart
Flowchart Simulasi Traffic Light Data
Kontrol berisikan langkah – langkah pengerjaan
program dari awal hingga akhir. Flowchart Simulasi
traffic Light diperlihatkan pada gambar dibawah ini :
Gambar 3: Flowchart Simulasi
3.4. Algoritma
Dengan menggunakan Metode Round Robin
ini
maka
dapat
lebih
mudah
melakukan
pengimplementasian suatu sistem sesuai dengan
kondisi lapangan. Hal tersebut bisa saja terjadi karena
kontrol dengan menggunakan Round Robin dapat
menghubungkan semua input dan output dengan
menggunakan
pernyataan
–
pernyataan
jika…maka…(If…Then…) yang sesuai dengan pola
pikir dan pengamatan manusia terhadap suatu keadaan.
Dalam Metode Round Robin ini pernyataan
If…Then.. ini merupakan hasil penerapan pola pikir
dari seorang pakar yang tersusun dalam aturan-aturan
(rules). If merupakan bagian dari rules yang
menyatakan kondisi yang mungkin terjadi, sedangkan
Then merupakan bagian dari rules yang menyatakan
konsekuensi yang harus dijalankan apabila suatu
kondisi dipenuhi.
Salah satu keunggulan teknologi ini adalah
digunakannya suatu derajat (degree) dalam setiap
kondisi input dan output. Melalui degree, semua rules
yang telah dibuat dikombinasikan sesuai dengan
kepentingan relatif yang ditentukan oleh degree untuk
setiap kondisi. Pada skripsi ini penulis akan
menerangkan algoritmanya.
For x = 0 to n MaxCarUp
With aiCarU(x)
.left
= uCar(x).left
.top
= uCar(x).top
.Right = .Left + 32
.Bottom = .Top + 32
End With
Next x
For x = 0 To nMaxCarUp
If x = 0 Then
{Algoritma Pergerakan Mobil}
If
IntersectRect
(IntersectArea,
aiCarU(x),aiCarU(nMaxCarUp)
Then
aiMoveU(x)
= False
Else
aiMovU(x)
= True
Else
If
IntersectRect(IntersectArea, aiCarU(x),aiCarU(x-1))
Then
aiMoveU(x)
= False
Else
aiMoveU(x)
= True
End if
End if
Next x
For x = 0 To nMaxCarUp
With aiCarUp(x)
.Left = uCar (x) .Left
.Top = uCar (x) .Top
.Right = .Left + 32
.Bottom = .Top + 10
End With
Next x
For x = 0 To nMaxCarUp
{Algoritma Lampu Lalu Lintas)
If aiMoveU(x) = True Then
If IntersectRect (IntersectArea, aiCarU(x), rdline3)
Then
if lStageU > 1 Then ‘Green
‘Check for collision with other traffict going right
‘by simulating the vehicle has moved forward
and checking
‘a large are around the vehicle to make sure it
has enough
‘room to advance without collision
With aiCarU (x) .Left = uCar (x) .left – 62
.Top = uCar (x) .Top – 15
.Right = .left + 100
.Bottom = .Top + 32
End With
For y = 0 To nMaxCarRight
If
Simulasi Traffic Light Antrian Kendaraan Bermotor Pada Persimpangan Dengan Metode
Round Robin. Oleh : Pristiwanto
61
Volume : I, Nomor : 1, Oktober 2013
Majalah Ilmiah
Informasi dan Teknologi Ilmiah (INTI)
ISSN : 2339-210X
IntersectRect (IntersectArea, aiCarU
(x), aiCarR(y)) Then
‘if it would collide with a car going in that direction
GoTo dSkip
End if
Next y
uCar (x) .Move uCar(x) .Left, uCar(x) .Top -5
End if
Else
uCar (x) .Move uCar(x) .Left, uCar (x) .Top -5
End if
End if
dSkip:
If uCar (x) .Top <=16 Then
uCar (x) .Top = 528
End If
Next x
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
Kurniadi Adi, Pemograman Visual Basic 6.0,
2000
Noor, Slamet, B, Kamus Komputer, Penerbit
Manajemen PT. Raja Grafindo Persada, Jakarta,
2001
Pramono.D, Mudah Menguasai Visual Basic
6.0, PT. Elex Media Komputindo,2002
Sandi.S, Traffic Data Control, Andi Offset
Yogyakarta, 1993
Rinaldi
Munir,
Matematika
Diskrit,
Informatika Bandung, 2005
4. Kesimpulan Dan Saran
4.1 Kesimpulan
Berdasarkan uraian yang telah penulis buat,
maka dengan ini penulis dapat menarik suatu
kesimpulan antara lain :
a. Dengan
adanya
program
untuk
mensimulasikan lampu lalu lintas dengan
menggunakan metode Round Robin ini,
semoga dapat membantu melancarkan arus
lalu lintas dan mengurangi kemacetan.
b. Dalam kasus traffic light ini akan menjadi
cara yang efektif dan sistematis untuk
memecahkan masalah yang memiliki multi
objective seperti meminimalkan delay,
memaksimalkan keamanan dalam berlalu
lintas.
4.2 Saran
Penulis menyadari dalam penulisan skripsi
dan perancangan program yang masih jauh dari
sempurna, oleh karena itu penulis menyarankan :
a. Program Simulasi Lampu Lalu Lintas ini
dapat dikembangkan lagi menjadi suatu
program yang lebih baik dan sempurna dan
dapat diterapkan di kehidupan sehari – hari.
b. Program Simulasi Lampu Lalu Lintas ini
diharapkan akan dapat menjadi solusi bagi
masalah – masalah yang sedang dihadapi
sekarang ini.
DAFTAR PUSTAKA
[1]
[2]
Kadir, Abdul dan Terra, Ch, Triwahyuni,
Logika
dan
Algoritma,
Penerbit
Andi,Yogyakarta, 2003
Kakiay Thomas J, Pengantar Sistem Simulasi,
2004
Simulasi Traffic Light Antrian Kendaraan Bermotor Pada Persimpangan Dengan Metode
Round Robin. Oleh : Pristiwanto
62