Algorithms
Erni Listyowati1, Syahriza2, Andriansyah3
1,2,3 Universitas Syiah Kuala
1,2,3 Jalan Teuku Nyak Arief, Darussalam, Banda aceh
Email : [email protected]
Abstrak - Kondisi Indonesia secara geografis terletak pada kawasan rawan bencana. Sistem logistik bencana menjadi indikator penting dalam keberhasilan suatu sistem penangggulangan bencana. Badan Penanggulangan Bencana Daerah merupakan badan milik pemerintah yang menangani permasalahan tanggap darurat bencana. Pengerahan sumber daya logistik harus dilaksanakan dengan cepat, tepat, terpadu dan akuntabel. Permasalahan yang dihadapi oleh Badan Penanggulangan Bencana Daerah Kota Banda Aceh yaitu pada saat pasca bencana terjadi penumpukan bantuan di titik tertentu karena gudang logistik tidak mampu lagi menampung, namun terjadi kekurangan bantuan di titik lain dan sistem pendistribusian bantuan logistik yang tidak terorganisir sehingga pembagian bantuan logistik menjadi tidak merata bahkan ada daerah yang tidak tersentuh sama sekali. Penentuan lokasi gudang dan rute disebut dengan permasalahan Location Routing Problem. Penyelesaian Location Routing Problem diselesaikan menggunakan Algoritma Insertion heuristic dengan mempertimbangkan kapasitas gudang dan kapasitas kendaraan. Hasil yang didapatkan dengan menggunakan Algoitma Insertion heuristic mampu menyelesaikan permasalahan Location Routing Problem.
Kata kunci : Bencana, Logistik Bencana, Gudang Logistik, Location Routing Problem, Insertion heuristic.
Abstract - The condition of Indonesia is geographically located in disaster-prone areas. Disaster logistics system is an important indicator in the success of a disaster management system. The Regional Disaster Management Agency is a government-owned body that handles disaster emergency response issues. The deployment of logistics resources must be carried out quickly, precisely, integrated and accountable. The problems faced by the Banda Aceh Regional Disaster Management Agency, namely after the disaster, there was a buildup of aid at a certain point because the logistics warehouse was no longer able to accommodate, but there was a lack of assistance at other points and an unorganized logistical distribution system so that the distribution of logistics assistance became not evenly distributed there are even areas that are not touched at all. Determining the location and route is called the Location Routing Problem problem.
The completion of the Location Routing Problem was solved using the Insertion heuristic algorithm by considering the warehouse capacity and vehicle capacity. The results obtained using the Insertion heuristic Algoithm are able to solve the Location Routing Problem.
Keywords : Disaster, Disaster Logistics, Warehousing, Routing Location Problems, Insertion Heuristic.
I. PENDAHULUAN
Kondisi Indonesia secara geografis terletak pada kawasan rawan bencana seperti gempa bumi, banjir, tanah longsor, letusan gunung berapi, badai, tsunami, dan kebakaran hutan [1]. Bencana yang sering terjadi yaitu bencana gempa bumi karena indonesia berada pada tumbukan tiga lempeng besar yaitu Indo-australia yang bergerak ke utara, Eurasia yang bergerak ke arah tenggara dan pasifik yang bergerak kearah barat [2].
Aceh merupakan salah satu daerah yang berpotensi tinggi mengalami bencana alam seperti gempa bumi dan tsunami, sehingga permasalahan bencana gempa dan tsunami harus mempunyai penanganan lebih awal untuk mengurangi dampak yang akan terjadi atau pun sesudah terjadi bencana [3]. Pada saat bencana bantuan
logistik merupakan hal yang sangat penting dalam menjaga keberlangsungan hidup para korban pengungsian. Jenis logistik bencana berupa makanan, obat-obatan maupun peralatan [4].
Pada saat bencana tejadi sistem logistik bencana seing dipakai untuk mengukur kinerja penanganan bencana sehingga menjadi indikator penting dalam keberhasilan suatu sistem logistik bencana.
Kompleksitas masalah dalam sistem logistik bencana terlihat dari tidak adanya integrasi dari komponen yang terlibat dan fasilitas pendukung. Salah satu fasilitas yang penting yaitu gudang. Gudang merupakan salah satu hal yang penting untuk menyimpan barang logistik dan peralatan saat terjadi bencana. Fungsi utama dari gudang darurat bencana ini adalah sebagai sarana
22
penyimpanan dan pembagian barang-barang medis maupun pertolongan pertama yang dapat berupa barang-barang kebutuhan hidup dapat menormalkan kondisi hidup korban pada saat dan setelah bencana.
Gudang logistik bencana didirikan oleh pemerintah sebagai tempat penerimaan logistik bencana.
Penentuan lokasi gudang logistik bencana sangat diperlukan untuk kelancaran sistem penanggulangan bencana. Dalam masa tanggap darurat bencana, pengerahan sumber daya logistik harus dilaksanakan dengan cepat, tepat, terpadu dan akuntabel.
Facility Location Problem (FLP) merupakan suatu keputusan penentuan lokasi untuk mendistribusikan barang kepada konsumen agar dapat menghemat biaya operasional perusahaan [6]. Vehicle Routing Problem (VRP) merupakan permasalahan bagaimana distribusi barang dari sebuah depot (pusat distribusi) kepada pelanggan yang tersebar di berbagai titik lokasi dengan batasan kendaraan, jarak antar pelanggan dan depot, waktu, serta kapasitas kendaraan. Solusi dari VRP yaitu menentukan satu set rute, masing-masing dilakukan oleh satu kendaraan yang dimulai dan berakhir di depotnya sendiri, sehingga semua persyaratan pelanggan terpenuhi, semua pembatas operasional terpenuhi, dan biaya transportasi dapat diminimalkan [7]. Location Routing Problem merupakan permasalahan yang secara simultan dapat menyelesaikan penggabungan permasalahan dalam penentuan jumlah, kapasitas, dan lokasi pusat distribusi optimal yang melayani lebih dari satu customer, dan menemukan rangkaian jadwal dan rute kendaraan yang optimal [8]. Algoritma Insertion Heuristic (IH) merupakan sebuah metode yang melakukan pembentukan rute dengan cara memilih pelanggan yang akan disisipkan kedalam suatu rute yang sudah ada. Proses penyisipan dilakukan hingga rute yang bersangkutan dinyatakan penuh, baik berdasarkan kapasitas kendaraan maupun kapasitas depot.
Tujuannya adalah untuk membentuk satu atau beberapa rute pelayanan dengan total ongkos perjalanan yang minimum [9].
Badan Penanggulangan Bencana Daerah (BPBD) Kota Banda Aceh merupakan salah satu badan milik pemerintah yang menangani permasalahan cepat tanggap darurat yang ada di daerah Banda aceh. BPBD bertugas dalam memimpin dan membina badan dalam pelaksanaan tugas secara operasional yang ditetapkan berdasarkan ketentuan peraturan perundang-undangan dan kebijakan pemerintah kota, menetapkan kebijakan teknis di bidang penanggulangan bencana dan melakukan koordinasi dengan semua instansi.
Penanganan bencana yang dilakukan oleh pihak BPBD sering mengalami kendala dalam penyimpanan pasokan bantuan yang datang dari berbagai pihak pada saat pasca bencana, karena jumlah gudang yang dimiliki BPBD hanya satu gudang logistik sehingga tidak mencukupi untuk menampung barang bantuan yang datang, akibatnya penumpukan bantuan di titik
tertentu namun terjadi kekurangan bantuan di titik lain dan menyebabkan pendistribusian bantuan logistik menjadi tidak optimal untuk menjangkau lokasi evakuasi korban sehingga terjadi kesenjangan logistik antar pembagian bantuan logistik menjadi tidak merata bahkan ada daerah yang tidak tersentuh sama sekali.
Berdasarkan permasalahan yang ada peneliti tertarik untuk melakukan penelitian penentuan lokasi yang tepat beserta rute disebut dengan kasus Location Routing Problem dimana selain menentukan lokasi yang tepat juga harus meminimumkan rute dengan jarak terpendek dengan menggunakan algoritma insetion heuristic.
Studi yang membahas mengenai logistik dalam penanggulangan bencana diantaranya yaitu susanty (2016), hidayat dkk (2017), andriansyah (2018), lajuna (2016), sanjaya (2012), mahendra (2015). Penelitian yang telah dilakukan hanya menentukan titik penyimpanan bantuan dan rute distribusi secara terpisah.
Tujuan pada penelitian ini adalah untuk memilih lokasi gudang dan rute distribusi logistik bencana menggunakan Algoritma Insertion heuristic. Tahap pertama yang dilakukan yaitu Tahap pendahuluan diawali dengan melakukan identifikasi masalah yang akan diteliti dengan melakukan studi lapangan di kantor Badan Penanggulangan Bencana Daerah Kota Banda Aceh. Ketika masalah telah berhasil diidentifikasi, selanjutnya dilakukan studi literatur sebagai landasan teori untuk mendukung dan memperkuat pelaksanaan penelitian. Tahap selanjutnya melakukan tahap pengumpulan data. Tahap ini dilakukan dengan mengumpulkan semua data-data dalam menentukan lokasi gudang dan rute distrribusi logistik bencana. Data yang digunakan pada penelitian ini yaitu sepeti kandidat lokasi, lokasi meeting point, jumlah permintaan, kapasitas gudang, matriks jarak, biaya buka gudang, biaya kendaraan. perhitungan jarak yaitu jarak antar kandidat gudang ke meeting point, jarak meeting point ke meeting point menggunakan bantuan google maps. Tahap ketiga yaitu setelah semua data yang dibutuhkan tersedia, maka dilakukan tahapan pengolahan data untuk menyelesaikan masalah yang terjadi. Pada tahap ini dilakukan perancangan algoritma Insertion Heuristic, membuat contoh numerik, melakukan veifikasi algoritma dan mengecek batasan yang telah ditetapkan.
II. METODOLOGI
A. Tempat dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada kantor Badan Penanggulangan Bencana Daerah (BPBD) Kota Banda Aceh. Penelitian dimulai dari tanggal 14 Maret hingga Juli 2018.
B. Alur Penelitian
Tahap penelitian dilakukan dengan identifikasi masalah yang akan diteliti yaitu melakukan studi
23
lapangan di kantor Badan Penanggulangan Bencana Daerah Kota Banda Aceh. Ketika masalah telah berhasil diidentifikasi, selanjutnya dilakukan studi literatur sebagai landasan teori untuk mendukung dan memperkuat pelaksanaan penelitian. Adapun tahapan dalam penelitian ini yang terbagi atas empat tahap yaitu pendahuluan, pengumpulan data, tahap pengolahan dan analisis data, serta kesimpulan dan saran. Berikut ini merupakan flowchart metodelogi penelitian pada gambar 2.1.
Gambar 1 Alur Penelitian III. HASIL DAN PEMBAHASAN A. Deskripsi Sistem
Badan Penanggulangan Bencana Daerah (BPBD) Kota Banda Aceh merupakan salah satu badan milik pemerintah yang menangani permasalahan cepat
tanggap darurat yang ada di daerah Banda Aceh.
BPBD bertugas dalam memimpin dan membina badan dalam pelaksanaan tugas secara operasional yang ditetapkan berdasarkan ketentuan peraturan perundang-undangan dan kebijakan pemerintah kota, menetapkan kebijakan teknis di bidang penanggulangan bencana dan melakukan koordinasi dengan semua instansi.
BPBD saat ini memiliki 1 gudang logistik bencana.
Barang logistik yang didistribusikan berupa bahan pangan, sandang, maupun logistik lainnya seperti obat-obatan dan lain-lain.
Dalam menentukan lokasi gudang dan sistem distribusi logistik dikenal dengan istilah Location Routing Problem (LRP) dimana tedapat batasan kapasitas gudang dan kapasitas kendaraan untuk melayani permintaan setiap Meeting Point. Kandidat lokasi gudang tidak semua dibuka, tegantung kepada biaya buka gudang dan kecukupan untuk melayani permintaan korban.
B. Perancangan Algoritma
Algoritma insertion heuristic (IH) mudah diterapkan dan bahkan dapat dimodifikasi sedemikian rupa agar dapat menyelesaikan permasalahn LRP.
Secara umum algoritma ini bekerja dengan menyisipkan lokasi kandidat gudang kedalam rute yang terbentuk.
Cara kerja algoritma IH pada penyelesaian kasus Location Routing Problem telah dijelaskan pada bab 2 dengan cara melakukan penyisipan kandidat gudang dan pelanggan (Meeting Point) sampai kapasitas permintaan setiap Meeting point terlayani. Adapun cara kerja Algoritma IH adalah sebagai berikut.
Langkah 1: Menetapkan kendaraan yang akan digunakan.
Langkah 2: Pilih kandidat gudang yang memiliki biaya mendirikan gudang paling kecil.
Langkah 3:Urutkan Meeting Point berdasarkan jarak terdekat dengan gudang.
Langkah 4: Bentuk rute sementara yang berawal dari gudang ke gudang.
Langkah 5: Pilih urutan lokasi Meeting Point yang memiliki jarak terdekat dengan gudang lakukan penyisipan titik Meeting Point kedalam rute awal dan hitung biaya perjalanannya.
Langkah 6:Tandai Kandidat gudang yang dipilih dan Meeting Point yang telah dilayani.
Langkah 7:Apabila kapasitas kendaraan sudah habis, kendaraan kembali ke gudang dan dimulai dengan rute baru diulangi seperti langkah 4.
Langkah 8:Apabila gudang sudah tidak mencukupi untuk memenuhi permintaan. Ambil kandidat gudang baru dengan biaya terendah kedua. Ulangi seperti langkah ke 2 dan cek batasan kapasitas kendaraan.
Langkah 9:Cek apakah semua meeting point sudah terlayani, jika belum kembali ke langkah 4 , jika sudah lanjut ke langkah 10.
Langkah 10 :Hitung total biaya yang dihasilkan, pilih
24
yang kombinasi solusi yang diperoleh dengan biaya paling rendah.
C. Contoh Numerik
Contoh Numerik merupakan cara perhitungan manual untuk mendapatkan solusi dari Algoritma IH.
Terdapat 10 langkah.
1. Tetapkan kendaraan yang digunakan.
Kendaraan yang digunakan yaitu kendaraan berkapasitas angkut 6000 kg (6 ton). Dengan biaya variabel yaitu Rp 785,4 hari/km. Biaya variabel diperoleh dari biaya penjumlahan biaya bahan bakar (hari per satuan jarak), Biaya pergantian ban (hari per satuan jarak), Biaya perawatan (hari per satuan jarak).
2. Pilih kandidat gudang yang memiliki biaya buka gudang paling kecil. Lokasi yang terpilih yaitu kandidat lokasi yang memiliki biaya terendah. Lokasi kandidat lokasi 1 belokasi di Emperom merupakan lokasi yang memiliki biaya terendah. Titik kandidat lokasi dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1 Titik Lokasi dan Biaya Mendirikan Gudang
Titik lokasi Fix cost Emperom Rp. 1.000.000.000 Lamteumen Timur Rp. 1.200.000.000 Peuniti Rp. 1.650.000.000 Ulee Kareng Rp. 1.350.000.000 Lamgugop Rp. 1.100.000.000 Darussalam Rp. 1.350.000.000 Kreung Barona Rp. 1.150.000.000
Ile Rp. 1.200.000.000
Tungkop Rp. 1.150.000.000 Lueng Bata Rp. 1.450.000.000 3. Urutkan Meeting Point berdasarkan jarak terdekat dengan kandidat gudang baru yang terpilih.
Matriks jarak dapat dilihat pada tabel. Matriks jarak diperoleh menggunakan bantuan google earth. Matriks Jarak dapat dilihat pada tabel 2.
Tabel 2 Matriks Jarak
4. Bentuk rute yang berawal dari gudang yang dipilih kembali ke gudang itu lagi.
5. Pilih urutan lokasi Meeting Point yang memiliki jarak terdekat dengan gudang lakukan
penyisipan titik Meeting Point kedalam rute awal dan hitung biaya perjalanannya.
Tabel 3 Langkah 5 Algoitma IH
Biaya yang dihasilkan diperoleh dari perhitungan:
Total Biaya Rute Pejalanan = Biaya/km + Biaya Jarak Total Rute
6. Tandai Lokasi yang telah dipilih yaitu kandidat gudang 1 (G1) dan Meeting Point yaitu P3, P4, P11 dan P5.
7. Apabila kapasitas kendaraan sudah habis, kendaraan kembali ke gudang dan dimulai dengan rute baru seperti pada langkah 4. Langkah 4 dapat dilihat pada tabel 4 berikut ini.
Tabel 4 Langkah 7 algoritma IH
8. Apabila gudang sudah tidak mencukupi untuk memenuhi permintaan, ambil kandidat gudang baru dengan biaya terendah kedua.Ulangi seperti langkah ke 2 dan cek batasan kapasitas kendaraan.
Tabel 5 Langkah 8 algoritma IH
9. Hitung total biaya yang dihasilkan. Biaya diitung untuk pembukaan gudang dan biaya perjalanan.
Total biaya = Biaya Perjalanan (per Km) + biaya tetap (Biaya buka gudang G1+ Biaya gudang G5)
=Rp 68.341,19,- + (Rp1.000.000.000,- + Rp 1.110.000.000,-)
=Rp 2.1000.068.341,19,- D. Hasil Eksperimen
Badan Penanggulangan Bencana Daerah merupakan salah satu badan milik pemerintah yang menangani permasalahan cepat tanggap darurat. Badan penanggulanganbencana bertugas dalam memimpin dan membina badan dalam pelaksanaan tugas secara operasional yang ditetapkan berdasarkan ketentuan peraturan perundang-undangan dan kebijakan pemerintah kota, menetapkan kebijakan teknis di bidang penanggulangan bencana dan melakukan koordinasi dengan semua instansi. Persoalan yang sering dihadapi saat penanggulangan bencana yaitu
Lokasi Kode G1 G2 G3 G4 G5 G6 G7 G8 G9 G10 P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 P8 P9 P10 P11 P12
kendaran Demand (Kg) sisa kapasitas
kendaraan biaya total jarak (Km)
G5-P8-G5 20.500 6.000 3.970 2.030Rp 3.613,03 3,6
G5-P12-G5 16.530 6.000 4.065 1.935Rp 4.398,47 4,6
G5-P2-G5 12.465 6.000 5.996 4Rp 8.482,76 9,8
G5-P7-G5 6.469 6.000 5.765 235Rp 9.896,55 11,6
25
menumpuknya pasokan bantuan yang datang pada gudang logistik bencana. Persoalan lain yang dihadapi yaitu kendala pendistribusian bantuan logistik bencana yang belum terorganisir, sehingga terjadi kesenjangan bantuan logistik bencana dengan para koban bencana, mengingat kebutuhan korban harus cepat dipenuhi.
Oleh karena itu untuk menyelesaikan masalah yang terjadi dilakukan penentuan lokasi gudang logistik beserta rute distribusi menggunakan metode heuristik algoritma Insertion Heuristic. Hasil eksperimen perancangan Algoritma IH dapat dilihat pada tabel 6.
Tabel 6 Hasil eksperimen Algoritma IH
Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan, total biaya yang paling rendah terdapat pada pembukaan gudang kandidat 1 dan kandidat 5 dengan kapasitas gudang yang sama yaitu sebesar 20.500 kg dengan biaya buka gudang kandidat 1 sebesar Rp 1.100.000.000 dan biaya buka gudang pada kandidat 5 Rp 1.100.000.000 yaitu sebesar Rp 2.100.068.341,19,- dengan total jarak tempuh 79,01 Km. Semua permintaan pengungsi dapat terlayani. Gudang 1 melayani delapan meeting point dan gudang 5 melayani empat meeting point.
Keputusan penentuan lokasi gudang lebih dipengaruhi oleh kapasitas dari masing-masing kandidat serta biaya investasi pembangunan gudang pada masing-masing kandidat. Lokasi dan rute dapat berubah apabila terjadi perubahan jumlah permintaan pengungsi, kapasitas gudang dan perubahan kapasitas kendaraan yang digunakan. Perubahan jumlah pengungsi mengakibatkan berubahnya jumlah kebutuhan (demand) sehingga rute yang dihasilkan akan berubah pula. Penambahan kapasitas gudang dan kapasitas kendaraan dapat menyebabkan berkurangnya rute yang terbentuk dan sebaliknya, pengurangan kapasitas kendaraan dan gudang dapat mengakibatkan bertambahnya rute distribusi.enyajikan hasil analisis kualitatif dan/atau kuantitatif untuk menjawab permasalahan. Isi dari pembahasan ini memuat segala sesuatu tentang kegiatan yang dilakukan dalam penelitian, meliputi konsep, perancangan, percobaan, pengambilan data dan interpretasi data. Data yang telah disajikan dalam tabel atau gambar tidak perlu ditulis lagi dalam badan makalah, cukup interpretasi dan pembahasannya saja.
IV. KESIMPULAN
Adapun kesimpulan pada penelitian ini yaitu sebagai berikut: point Escape Building Lambung, Escape Building Ulee Lheue, TVRI, Escape Building Deah Glumpang, Stadion Lhong Raya, Escape Building Alue Deah Tengoh, Lapangan Neusu, dan Terminal Baru. Gudang kandidat 5 melayani rute untuk meeting point Masjid Cot Masjid, Masjid Ulee Kareng, Lapangan Bola Lambuk, Masjid Jamik Darussalam.
4. Biaya yang diperlukan pada rute gudang kandidat 1 yaitu sebesar Rp 1.000.041.950,38 sedangkan biaya yang diperlukan untuk rute gudang 5 yaitu sebesar Rp1.100.026.390,80.
UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan terima kasih kepada pihak Badan Nasional penanggulangan Bencana Daerah (BPBD) Kota Banda Aceh, pihak Badan Nasional Penanggulangan Bencana Aceh (BPBA) yang telah memberikan data dan inormasi sehingga penelitian ini dapat selesai.
DAFTAR PUSTAKA
[1] Zahroni, Logistics & Supply Chain, Prasetiya Mulya Agung, 2017.
[2] Lajuna, K. D., Penerapan Metode Saving Matrix Untuk Menentukan Rute Kendaraan Pendistribusian Bantuan Logistik Korban Bencana Gempa Bumi Di Kota Banda Aceh, Skripsi : Jurusan Teknik Mesin dan Industri Unsyiah, 2016.
[3] Badan Nasional Penanggulangan Bencana, Pengelolaan bantuan logistik pada status keadaan darurat bencana nomor 10 tahun 2012: Jakarta, 2012.
[4] Hidayat, raden D. R., Firdaus, M. I. and Lesmini, L., Pengelolaan Gudang Logistik Kemanusiaan BNPB, Jurnal Manajemen Industri dan Logistik, 1(2), 2017, pp. 1–12.
[5] Susanty, A., Bakhtiar, A. and Sulistyawan, A., Penentuan Lokasi Gudang Darurat Bencana Di Provinsi Dki Jakarta Dengan Pendekatan Ahp, Cluster Analysis, Dan Topsis, Jurnal Ilmiah Manajemen, VI(3),2016, pp. 367–386.
[6] Hassanzadeh, A. et al., Location-Routing Problem, in Facility Location Concepts, Models, Algorithms and Case Studies; 2009.
Rute Biaya Total Jarak (Km) total Biaya investasi Rp 2.100.000.000,00
total Rp 2.100.068.341,19 79,01
26
[7] Saputra, N., Sentia, P. D. and Andriansyah, Penentuan Rute Kendaraan Heterogen Menggunakan Algoritma Insertion Heuristic, Jurnal Optimasi Sistem Industri, 1,2018, pp. 35–
45.
[8] Sopha, B. M., Asih, A. M. S. and Asri, A. N., Effectiveness of Integrated Location-Routing Problem, Prosiding SNTI dan SATELIT 2017, 2017, pp. 4–6.
[9] Purnomo, A, Insertion Heuristic Persoalan The Vehicle Routing Problem With Time Windows ( VRPTW ), Prosiding Seminar Nasional Teknik Industri ,2010, pp. 1–9.
BIODATA PENULIS Penulis 1
Nama : Erni Listyowati Tempat/Tgl Lahir: Sikerabang/24-09-1996 Pekerjaan : Mahasiswa
NIM : 1404106010026
Alamat : Tanjung Selamat
HP : 081270407191
Email : [email protected] Penulis 2
Nama : Ir. Syahriza,. M.Eng,. Sc
Pekerjaan : Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesin dan Industri
Email : [email protected] Penulis 3
Nama : Andriansyah
Pekerjaan : Staf Pengajar Jurusan Teknik Mesindan Industri
Email : [email protected]