3.8.1 Input JOB PARAMETER
Masukan JOB PARAMETER terdiri dari beberapa bagian, yakni :
FILE NAME Hanya berupa tampilan saja dan tidak dapat diubah. Setelah file disave dalam format (*.dat), FILE NAME akan terisi dengan sendirinya.
JOB TITLE Merupakan icon tambahan untuk menjelaskan model yang dibuat (dapat terisi hingga 40 karakter).
RUN TYPE Berupa pilihan-pilihan dalam menentukan periode rata-rata untuk konsentrasi pencemar dan sudut angin rata-rata per jam. Kebanyakan users menggunakan RUN TYPE “worst case wind angle” dan mengaplikasikan faktor persisten 0,6-0,7 untuk memperkirakan konsentrasi CO rata-rata selama 8 jam. Pilihan-pilihan yang dapat digunakan:(1) STANDARD yang menghitung konsentrasi rata-rata selama 1 jam pada reseptor dan users harus memasukkan arah angin pada layar RUN CONDITIONS, (2) MULTI-RUN yang menghitung konsentrasi CO rata-rata selama 8 jam pada reseptor dan users harus memasukkan arah angin setiap jamnya, (3) WORST-CASE WIND ANGLE yang menghitung konsentrasi CO rata-rata selama 1 jam pada reseptor dan model akan memilih sudut angin yang menghasilkan konsentrasi CO tertinggi pada setiap reseptor serta merupakan pilihan yang tepat bagi kebanyakan users, (4) MULTI-RUN/WORST-CASE HYBRID yang menghitung konsentrasi rata-rata CO selama 8 jam pada reseptor dan model juga akan memilih sudut angin yang menghasilkan konsentrasi CO tertinggi pada setiap reseptor.
AERODYNAMIC Merupakan icon pilihan dalam menentukan jumlah ROUGHNESS turbulensi udara lokal yang mempengaruhi penyebaran COEFFICIENT kepulan. Pilihan-pilihan yang ada pada CL4 adalah: (1) RU-
RAL dengan Roughness Coef=10 cm, (2) SUBURBAN dengan Roughness Coef=100 cm, (3) CENTRAL BUSINESS DISTRICT dengan Roughness Coef=400 cm.
MODEL Menyediakan informasi yang ringkas mengenai: INFORMATION (1) LINK / RECEPTOR GEOMETRY UNITS untuk menen-
tukan satuan dari geometri jaringan jalan dan posisi reseptor, (2) ALTITUDE ABOVE SEA LEVEL untuk mendefinisikan ketinggian di atas rata-rata permukaan laut dalam menentukan nilai dari penyebaran suatu kepulan dan hal ini tidak mempengaruhi Link Geometry atau Receptor Positions, (3) No of LINKS yang merupakan jumlah total jaringan yang ada pada lembar Link Geometry, (4) No of RECEPTORS yang merupakan jumlah total reseptor yang ada pada lembar Receptor Positions, (5) AVERAGING INTERVAL yang mengindikasikan pilihan users dalam menghitung konsentrasi rata-rata CO pada reseptor.
3.8.2 Input LINK GEOMETRY
Matrix yang tersedia diisi untuk mendefinisikan link yang akan dimodelkan. Setiap baris pada matrix mendefinisikan single link dengan input maksimal sebanyak 20 links. Links tersebut mendefinisikan sebagai segmen garis lurus. Peta LINK GEOMETRY akan ditampilkan pada layar RECEPTOR POSITIONS. Masukan LINK GEOMETRY terdiri dari beberapa bagian, yakni :
LINK NAME Merupakan icon pilihan dalam mendeskripsikan nama yang ingin dicantumkan sebanyak 12 karakter untuk setiap link.
LINK TYPE Merupakan icon pilihan untuk mendefinisikan tipe jalan raya yang mewakili tiap link. Pilihan-pilihan pada CL4 meliputi : (1)AT GRADE dimana CL4 tidak memasukkan kepulan ke dalam campuran yang terjadi di bawah ground level sehingga diasumsikan ketinggiannya = 0 (nol), (2)FILL dimana CL4 secara otomatis mengatur ketinggian link = 0 (nol) dan mengasumsikan tidak ada gangguan aliran udara yang mengikuti area permukaan, (3) DEPRESSED dimana terjadi penambahan kumpulan udara pada periode daerah tertentu ke dalam zona pencampuran sejalan dengan kedalaman tekanan jalan raya sebab konsentrasi pencemar akan berkurang lebih cepat pada arah downwind untuk link yang bertekanan akibat adanya pertambahan pencampuran secara vertikal sesuai dengan periode daerah, (4)BRIDGE dimana udara mengalir di atas dan di bawah link sehingga kepulan merupakan campuran keseluruhan dari link, (5)PARKING LOT dimana Algoritma CL4 menghitung mekanisme pengurangan dan antisipasi turbulensi termal dari pergerakan lambat dan kendaraan yang dinyalakan dalam keadaan dingin pada jalan akses menuju tempat parkir.
ENDPOINT Merupakan sistem koordinat Cartesian yang mendefinisi- COORDINATES kan posisi dari link endpoints (X1,Y1) dan (X2,Y2) dan
menggunakan satuan unit pengukuran yang disesuaikan dengan pilihan pada layar Job Parameters (meters atau feet). Axis Y diorientasikan pada arah utara-selatan sedangkan axis X diorientasikan pada arah timur-barat. LINK HEIGT Mendefinisikan ketinggian link di atas daerah sekitarnya
= 0 meter atau feet (z=0). Nilai ketinggian link untuk At-Grade Links = 0 atau nilai positif, untuk Fill Links selalu bernilai = 0, untuk Depressed Links kedalaman tekanan diindikasikan sebagai nilai negatif, dan untuk Parking Lots = 0.
MIXING ZONE Zona pencampuran didefinisikan sebagai lebar jalan dengan WIDTH penambahan 3 meter pada setiap sisi jalan dengan nilai mi-
nimum sebesar 10 meter atau 32,81 feet.
CANYON/BLUFF Merupakan pendekatan khusus CL4 untuk daerah dengan MIX tanah lapang yang kompleks seperti adanya jurang atau
penghalang.
3.8.3 Input LINK ACTIVITY
Masukan LINK ACTIVITY mendefinisikan tingkatan lalu lintas dan nilai emisi kendaraan yang diobservasi pada tiap link, yakni :
TRAFFIC Merupakan volume lalu lintas per jam pada setiap link VOLUME dalam unit kendaraan per jam. Jika menggunakan skenario Multi-Run maka volume lalu lintas harus didefinisikan untuk 8 jam.
EMISSION Merupakan angka rata-rata pembuangan emisi kendaraan FACTOR terukur pada kelompok kendaraan secara lokal dan digam-
barkan dalam unit gram per mile per kendaraan. Jika menggunakan skenario Multi-Run maka faktor emisi harus didefinisikan untuk 8 jam.
3.8.4 Input RUN CONDITIONS
Masukan RUN CONDITIONS terdiri dari parameter meteorologi dengan kondisi meteorologi terburuk yang dapat diantisipasi di lokasi yang bersangkutan, diantaranya:
WIND SPEED Merupakan kecepatan angin dalam unit meter per detik dengan nilai minimum kecepatan angin pada kondisi terburuk berdasarkan CL4 = 0,5 m/det, sedangkan berdasarkan EPA (1992) = 1 m/det.
WIND DIRECTION Arah angin diartikan dari mana angin bertiup searah dengan jarum jam mulai dari arah Utara (Utara=0, Timur=90, Selatan=180, dan Barat=270).
WIND DIRECTION Merupakan standar deviasi statistik dari arah angin yang STD DEVIATION kadang disebut sebagai “sigma theta”.
ATMOSPHERIC Merupakan ukuran turbulensi atmosfer dengan nilai 1-7 STABILITY CLASS sesuai dengan kelas stabilitas A-G.
MIXING HEIGHT Merupakan ketinggian turbulensi termal yang terjadi berkaitan dengan pemanasan sinar matahari ke Bumi. Jika terjadi kondisi ekstrim di suatu lokasi (mixing height ≤ 10 meter) maka diperlukan konsultasi lanjutan dengan local air district.
AMBIENT Temperatur ambien secara signifikan mempengaruhi emisi TEMPERATURE pencemar, digambarkan dalam unit derajat Celcius.
AMBIENT Ukuran ini menggambarkan tingkat latar belakang polutan POLLUTANT yang dapat diperkirakan dalam unit parts per million (ppm). CONCENTRATION
3.8.5 Input RECEPTOR CONDITIONS
Pada layar RECEPTOR CONDITIONS, users memasukkan input data untuk seluruh posisi reseptor berdasarkan sistem koordinat Cartesian dan memiliki satuan
pengukuran yang sama seperti pada Link Geometry serta adanya tampilan diagram dari LINK GEOMETRY dan RECEPTOR POSITIONS. Untuk masing-masing reseptor (maksimum 20 reseptor) disediakan untuk lahan deskripsi sebesar 8 karakter, koordinat X, koordinat Y, dan nilai ketinggian (Z).
3.8.6 Output Permodelan Caline4
File output dalam penggunaan Caline4 dibagi menjadi 4 bagian, yakni : (1) Variabel Daerah, (2) Variabel Link, (3) Lokasi Reseptor, (4) Hasil Model. Adapun istilah-istilah yang digunakan pada file output Caline4 yakni :
U = kecepatan angin
ZO = koefisien kekasaran aerodinamik ALT = ketinggian di atas permukaan laut BRG = sudut angin
VD = kecepatan deposisi CLAS = kelas stabilitas atmosfer VS = kecepatan pengendapan
MIXH = ketinggian pencampuran atmosfer AMB = konsentrasi polutan ambien SIGTH = standar deviasi arah angin TEMP = temperatur ambien
Type = tipe link (contoh : AG = at-grade) VPH = kendaraan per jam
EF = faktor emisi H = ketinggian link
W = lebar zona pencampuran
Pred Conc = memprediksi konsentrasi pencemar pada reseptor termasuk AMB
Conc/Link = nilai konsentrasi pencemar yang dikontribusikan tiap link pada posisi reseptor
3.9 Perhitungan Model Caline 4
Perhitungan perkiraan konsentrasi rata-rata untuk parameter CO dan NO di titik reseptor selama 1 jam menggunakan data dengan kondisi angin 0,5 m/s yang sesuai dengan kemampuan kerja model Caline4 yang tertera pada buku User’s Guide for Caline4 US EPA. Berikut merupakan contoh input data yang diambil dari data Jalan Perintis Kemerdekaan kondisi pra-implementasi untuk skenario jam sibuk pagi hari (22 April 2005)dengan parameter pencemar NO.
Job Parameter : Run Type : Standard
Aerodinamic Roughness Coeff : Central Bussiness District Link/Receptor Geo Units : Meters
Altitude Above Sea (m) : 7 Link Geometry : sesuai Tabel 3.6
Link Activity : Traffic Vol (vph) Hour1 : sesuai Tabel 3.3 Emission Factor(g/mi) Hour 1 : sesuai Tabel 3.4 Run Condition : Wind Speed (m/s) : sesuai Tabel 3.9
Wind Direction (degree) : sesuai Tabel 3.12
Wind Direction Std Dev (deg) : sesuai Tabel 3.13
Atmospheric Stability Class : sesuai Tabel 3.11 dan 3.13
Mixing Height : 800 m
Ambient Temperature : sesuai Tabel 3.9 Ambient Polutant Conc (ppm) : 0 ppm
3.10 Validasi Model 3.10.1 Hipotesis Statistik
Dalam menganalisis kesesuaian eksekusi Model Caline4 dengan hasil road-side monitoring yang dilakukan oleh BPLHD DKI Jakarta, maka diperlukan pengolahan secara statistik berupa pengujian hipotesis yang menyatakan kemungkinan benar atau tidak mengenai suatu masalah (menyangkut suatu populasi). Pengujian hipotesis digunakan sebagai alat pengambil keputusan dari suatu pernyataan yang telah dirumuskan sebelumnya (hipotesis) berdasarkan suatu galat tertentu (umumnya disebut tingkat kepercayaan (α)). Data-data yang akan divalidasi meliputi data konsentrasi CO dan NO saat pra dan pasca untuk skenario jam sibuk pagi hari dan jam sibuk sore hari di jalur Trans-Jakarta Koridor I dan II. Langkah-langkah pengujian hipotesis adalah sebagai berikut :
1. Menentukan hipotesis nol (H0) dan hipotesis tandingannya (H1) untuk alternatif dua sisi.
H0 : μ1 = μ2 (eksekusi permodelan = hasil data pemantauan road-side) H1 : μ1 ≠ μ2 (eksekusi permodelan ≠ hasil data pemantauan road-side)
2. Menghitung nilai rata-rata/ mean (X1,X2) dan
( )
1 , 1 2 2 2 2 1 − − =∑
= n X X S S n i i3. Menghitung thitung (th) untuk menentukan selisih (“error”) pada kasus variansi populasi 1 dan populasi 2 tidak diketahui tetapi dianggap berbeda (σ1 ≠ σ2)
( )
2 2 1 1 2 1 0 2 1 n S n S X X th + − − = μ ...(3.7) μ0 = 0 sebab X1 − X2 =04. Menghitung nilai derajat kebebasan
( ) ( )
2 2 2 2 2 2 1 2 1 1 2 2 2 1 1 2 1 1 1 1 1 ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − + ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ − ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ + = n S n n S n n S n S df ...(3.8)5. Menetapkan nilai resiko penolakan (α) yang umumnya digunakan adalah α=5% dengan tingkat kepercayaan 95%. Serta menetapkan daerah kritis (daerah penolakan H0) dan titik kritis (titik batas dimana suatu hipotesis H0 akan diterima atau ditolak) menggunakan kurva distribusi-t.
6. Menentukan titik kritis (tteori) berdasarkan nilai resiko penolakan di atas, kemudian uji dengan thitung menggunakan grafik distribusi Normal.
7. Kesimpulan berupa penolakan H0 jika nilai thitung > nilai tteori atau nilai thitung < nilai tteori dan H0 akan tidak ditolak jika thitung lebih dekat ke titik nol dibandingkan dengan tteori.
3.10.2 Persentase Kesalahan (Nilai Error)
Persentase kesalahan (error) model dapat ditentukan dengan menggunakan perhitungan persentase selisih konsentrasi dengan menggunakan Persamaan 3.9 :
Persentase selisih (%)= − ×100% a b a ...(3.9) dimana:
a = data hasil data pemantauan road-side b = data eksekusi model