DENGAN ALGORITMA A*
SKRIPSI
ZAINUDDIN SIREGAR 081401018
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Komputer
ZAINUDDIN SIREGAR 081401018
PROGRAM STUDI S1 ILMU KOMPUTER
DEPARTEMEN ILMU KOMPUTER DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : PERANCANGAN SIG BERBASIS WEB OBJEK
WISATA KOTA BINJAI DENGAN ALGORITMA A* Kategori : SKRIPSI
Nama : ZAINUDDDIN SIREGAR
Nomor Induk Mahasiswa : 081401018
Program Studi : SARJANA (S1) ILMU KOMPUTER
Fakultas : ILMU KOMPUTER DAN TEKNOLOGI
INFORMASI (FASILKOM-TI) Diluluskan di
Medan, 27 Agustus 2013 Komisi Pembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Ade Candra, ST, M.Kom Dr. Poltak Sihombing, M.Kom NIP. 197909042009121002 NIP. 196203171991021001
Diketahui/Disetujui oleh
Program Studi S1 Ilmu Komputer Ketua,
PERNYATAAN
PERANCANGAN SIG BERBASIS WEB OBJEK WISATA KOTA BINJAI DENGAN ALGORITMA A*
SKRIPSI
Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil karya saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, 27 Agustus 2013
PENGHARGAAN
Alhamdulillahirrabbil’alamin, penulis ucapkan rasa syukur yang tiada hentinya kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini. Shalawat beriring salam penulis persembahkan kepada Nabi Besar Muhammad SAW.
Dengan segala kerendahan hati, pada kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian skripsi ini. Penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Bapak Prof. Dr. Syahril Pasaribu, DTMH, MSc(CTM), SpA(K) sebagai Rektor Universitas Sumatera Utara (USU)
2. Bapak Dr. Muhammad Zarlis sebagai Dekan Fakultas Ilmu Komputer dan Teknologi Informasi Universitas Sumatera Utara
3. Bapak Dr. Poltak Sihombing, M.Kom sebagai Ketua Program Studi S1 Ilmu Komputer dan sekaligus sebagai Dosen Pembimbing I.
4. Ibu Maya Silvi Lydia, BSc. MSc sebagai Sekretaris Program Studi S1 Ilmu Komputer dan sekaligus sebagai Dosen Pembanding II.
5. Bapak Muhammad Firdaus, M.Si sebagai Dosen Pembanding I dan sekaligus sebagai Dosen di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU.
6. Bapak Ade Candra, ST, M.Kom sebagai Pembimbing II dan sekaligus sebagai Dosen di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU.
7. Seluruh Dosen serta staf Pegawai di Program Studi S1 Ilmu Komputer Fasilkom-TI USU.
8. Kedua Orangtua penulis tercinta Ibunda Tiasro Harahap dan Ayahanda Abdul Somad Siregar, Kak Nurjanah Siregar, Kak Nely Siregar, Abanganda Bilamuddin Siregar, Kak Jernih Siregar, Abang Mukmin Harahap, Abang Jonri Siregar, Kakak Nurhalimah Hasibuan, Ali Hasan Harahap, Keponakan Riswan Siregar, Bere Indra Mahyudin Harahap, Irsan Saleh Harahap, Tetty Faudiah Harahap, Aisyah, Kurnia, Juwita, Johan Perwira Siregar, dan Fajri Syahnan Siregar.
9. Kepada Sahabat Eko Verdianto,S.Kom, Tengku Surya Pramana, dan Ahmad Royhan Putra Siregar yang selalu memberikan semangat dan dorongan tekat yang kuat sehingga penulis selesai mengerjakan Skripsi ini.
penulis. Serta Anton Gumala Putra, Muhammad Syukur, ST, Mhd. Arisandy Pratama, Basrah Nasution, S.Kom, Irfan Antoni Siregar, S.Kom, Suyono, Hendriadi Siregar, yang selalu memberikan dukungan penuh kepada penulis. 11.Kepada Akhi/Ukhti di UKMI Al-Khuwarizmi Fasilkom-TI USU yang telah
memberikan keteguhan dan keistiqomahan Islam kepada penulis.
12.Kepada Abangda Ridho Affandi Simanungkalit, ST yang telah menancapkan azam tentang islam dihati penulis serta telah bersusah payah untuk membimbing penulis agar lebih baik kedepannya.
13.Kepada Adek-adek IC Kepo (Dika, Yogi, Ivan, Andi, Huda, Furqon, Nadzri, Wanda, Fitra, Ibnu, dan Heru ) dan Amiirah (Hasbih, Dina, Dwi dan Fitri) yang selalu memberikan semangat dan dukungan kepada penulis serta kepada adek-adek yang lainnya yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu namanya.
14.Teman-teman ABC (Asrama Badminton Club), Muhammad Syukur, ST, Iman Saleh, Ahmad Tongku Daulay, Abdul Rahman Simbolon, Putra Hulu, Andrean, dll yang telah memberikan semangat dan dukungan kepada penulis. 15.Dan juga kepada teman-teman seperjuangan stambuk 2008 serta abang-abang
dan kakak-kakak senior yang ada di Program Studi S1 Ilmu Komputer yang telah memberikan dukungan moril maupun materil kepada penulis dalam penyusunan skripsi ini.
Sekali lagi penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang membantu dalam penyelesaian skripsi ini yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terima kasih atas ide, saran dan motivasi yang diberikan. Semoga Allah SWT memberikan limpahan karunia kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, perhatian, kasih sayang serta dukungan kepada penulis dalam menyelesaikan skripsi ini.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kesempurnaan karena kesempurnaan hanyalah milik Allah SWT semata. Oleh karena itu penulis menerima kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun dan menyempurnakan skripsi ini. Penulis berharap semoga skripsi ini bermanfaat bagi penulis sendiri pada khususnya dan pembaca pada umumnya.
Medan, 27 Agustus 2013
ABSTRAK
Kota Binjai merupakan salah satu daerah yang berada dalam wilayah yang strategis, karena terletak di jalur lintas Sumatera. Kondisi ini menyebabkan kota Binjai setiap harinya menjadi tempat persinggahan bagi wisatawan yang ingin melakukan perjalanan baik keluar maupun kedalam kota Binjai itu sendiri. Penentuan rute terpendek merupakan aspek penting yang dibutuhkan para wisatawan dalam menentukan jarak optimal untuk tujuan perjalanan di kota Binjai. Sistem Informasi Geografis (SIG) dapat dijadikan solusi untuk masalah ini. Dalam SIG dapat diterapkan algoritma pencarian rute terpendek. Pada penelitian ini digunakan algoritma A* untuk pencarian rute terpendek. Hasil yang diperoleh dari pengujian sistem ini adalah panjang lintasan terpendek dari titik asal menuju titik tujuan dari beberapa lintasan terpilih yang akan dilalui oleh wisatawan. Sistem dapat menggambarkan rute yang mendekati rute sesungguhnya seperti objek wisata, persimpangan yang di lalui dan panjang jalan tersebut. Sistem ini dapat dimanfaatkan wisatawan untuk menentukan perjalanan optimal di kota Binjai.
WEB BASED GIS DESIGN OF BINJAI TOURISM USING A* ALGORITHM
ABSTRACT
Binjai is one of area inside strategic region, because it located in Sumatera traffic lane. This condition causes Binjai city be a haven for tourists who want to travel either out or in to the Binjai city it self every day. Determination of the shortest path is an important aspect for tourists to determine which one is the optimal distance for traveling in Binjai city. Geographic Information Systems (GIS) can be used as a solution for this problem. GIS can be applied in the shortest path searching algorithm. In this study, the A* algorithm is used to search the shortest path. Results from this system is the shortest path from origin to destination point from selected path to be passed by tourists. The system can describe routes approaching the actual routes such as attractions, intersection of road and its length. This system can be used by tourists to determine the optimal way in Binjai city.
Keywords: A* Algorithm, Binjai City, Shortest Path, Geographic Information
DAFTAR ISI
1.4 Tujuan Penelitian 3
1.5 Manfaat Penelitian 3
1.6 Metode Penelitian 4
1.7 Sistematika Penulisan 5
Bab 2 Tinjauan Pustaka
2.1 Sistem Informasi Geografis (SIG) 6
2.1.1 Subsistem SIG 6
2.1.2 Komponen Pada SIG 8
2.1.3 Model Data SIG 9
2.2 Sistem Informasi Gografis (SIG) Berbasis WEB 10
2.3 Defenisi Graf 11
2.3.1 Jenis-jenis Graf 11
2.3.2 Resepresentasi Graf 14
2.3.2.1 Matriks Ketetanggaan 15
2.3.2.2 Matriks Barisan 16
2.4 Lintasan Terpendek (Shortest Path) 16
2.5 Algoritma A* (a star) 17
2.5.1 Cara Kerja Algoritma A* Mencari Rute Terpendek 18
2.5.2 Fungsi Heuristik untuk A* 19
2.6 Mapserver 20
2.6.1 Arsitektur Mapserver 21
2.7 Penelitian Sebelumnya yang Berkaitan 22
Bab 3 Analisis Dan Perancangan Sistem
3.1 Analisis Sistem 24
3.1.1 Analisis Masalah 24
3.1.2.1 Kebutuhan Fungsional Sistem 26 3.1.2.2 Kebutuhan Non-Fungsional Sistem 26
3.1.3 Pemodelan 26
3.1.3.1 Use Case Diagram 27
3.1.3.1.1 Use Case untuk melihat peta kota Binjai 28 3.1.3.1.2 Use Case untuk Pencarian Rute 30
3.1.3.2 Analisis Proses Sistem 32
3.1.3.2.1 Proses Melihat peta Kota Binjai 32
3.1.3.2.2 Proses Pencarian Rute 33
3.1.3.3 Flowchart Algoritma A* 34
3.2 Perancangan Sistem 35
3.2.1 Tampilan Informasi Kota Binjai 35
3.2.2 Antarmuka untuk melihat peta kota Binjai 37
3.2.3 Antarmuka Proses Pencarian Rute 38
Bab 4 Implementasi Dan Pengujian Sistem
4.1 Implementasi Sistem 40
4.1.1 Implementasi Algoritma A* pada Sistem 40 4.1.1.1 Proses Pencarian Rute Terpendek P3 43
4.2 Tampilan Antarmuka 45
4.2.1 Tampilan Menu Home 45
4.2.2 Tampilan Menu Pencarian Rute Terpendek 46
4.2.2.1 Tampilan Batas Kecamatan 47
4.2.2.2 Tampilan Kecamatan 48
4.2.2.3 Tampilan Jalan 49
4.2.2.4 Tampilan Titik Awal 50
4.2.2.5 Tampilan Persimpangan 51
4.2.2.6 Tampilan Objek Wisata 52
4.2.2.7 Tampilan Nama Kecamatan 53
4.2.2.8 Tampilan Panjang Jalan 54
4.2.2.9 Tampilan Id Titik Awal 55
4.2.2.10 Tampilan Id Objek Awal 56
4.2.2.11 Tampilan Semua Layar 57
4.2.2.12 Tampilan Map Control 58
4.2.2.13 Tampilan Hasil Pencarian Rute Terpendek 59
4.2.3 Tampilan Menu Profil 60
4.3.3 Pengujian Sistem Pencarian Rute Terpendek Titik Awal P3
menuju OW1 67
4.3.4 Pengujian Sistem Pencarian Rute Terpendek Titik Awal P4
4.3.5 Pengujian Sistem Pencarian Rute Terpendek Titik Awal P5
menuju OW1 66
Bab 5 Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan 70
5.2 Saran 70
Daftar Pustaka 71
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Penelitian sebelumnya yang berkaitan 22
Tabel 3.1 Usec Case Lihat Peta Kota Binjai 28
Tabel 3.2 Usec Case Proses Pencarian Rute 30
Tabel 4.1 Daftar Atribut Jalan pada kota Binjai 41
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Ilustrasi Sub-Sistem SIG 7
Gambar 2.2 Contoh Model Data Raster dan Data Vektor 9 Gambar 2.3 Arsitektur Peta dalam Halaman Web 15
Gambar 2.4 Graph Sederhana 16
Gambar 2.5 Graph Ganda 17
Gambar 2.6 Graph Semu 17
Gambar 2.7 Graph Tak Berarah 18
Gambar 2.8 Graph Berarah 18
Gambar 2.9 Graph Tidak Berbobot 19
Gambar 2.10 Graph Berbobot 19
Gambar 2.11 Graph Matriks Ketetanggaan 20
Gambar 2.12 Graph Matriks Bersisian 21
Gambar 3.1 Diagram Ishikawa untuk Analisis Permasalahan Sistem 25 Gambar 3.2 Case Diagram Sistem Pencarian Rute Terpendek Penentu
Objek wisata 28
Gambar 3.3 Activity Diagram lihat peta kota Binjai 29 Gambar 3.4 Activity Diagram untuk pencarian 29 Gambar 3.5 SequenceDiagram Lihat Peta Kota Binjai 32 Gambar 3.6 Sequence Diagram Proses Pencarian Rute 33
Gambar 3.7 Flowchart Algoritma A* 34
Gambar 3.8 Tampilan Awal Web GIS kota Binjai 36 Gambar 3.9 Tampilan Antarmuka Lihat Kota Binjai 37 Gambar 3.10 Tampilan Antarmuka Proses Pencarian Rute terpendek 39 Gambar 4.1 Tampilan Titik P3 pada peta Kota Binjai 41
Gambar 4.2 Tampilan Menu Home 46
Gambar 4.3 Tampilan Menu Awal Pencarian Rute Terpendek 47
Gambar 4.4 Batas Kecamatan 48
Gambar 4.6 Tampilan Jalan 50
Gambar 4.7 Tampilan Titik Awal 51
Gambar 4.8 Tampilan Persimpangan 52
Gambar 4.9 Tampilan Objek Wisata 53
Gambar 4.10 Tampilan Nama Kecamatan 54
Gambar 4.11 Tampilan Panjang Jalan 55
Gambar 4.12 Tampilan Id Titik Awal 56
Gambar 4.13 Tampilan Id Objek Wisata 57
Gambar 4.14 Tampilan Semua Layar 58
Gambar 4.15 Tampilan Zoom In 59
Gambar 4.16 Tampilan Zoom Out 60
Gambar 4.17 Tampilan Menu Profil Kota 61
Gambar 4.18 Tampilan Visi dan Misi 62
Gambar 4.19 Tampilan Menu Kecamatan 63
Gambar 4.20 Tampilan Profil Owner 64
ABSTRAK
Kota Binjai merupakan salah satu daerah yang berada dalam wilayah yang strategis, karena terletak di jalur lintas Sumatera. Kondisi ini menyebabkan kota Binjai setiap harinya menjadi tempat persinggahan bagi wisatawan yang ingin melakukan perjalanan baik keluar maupun kedalam kota Binjai itu sendiri. Penentuan rute terpendek merupakan aspek penting yang dibutuhkan para wisatawan dalam menentukan jarak optimal untuk tujuan perjalanan di kota Binjai. Sistem Informasi Geografis (SIG) dapat dijadikan solusi untuk masalah ini. Dalam SIG dapat diterapkan algoritma pencarian rute terpendek. Pada penelitian ini digunakan algoritma A* untuk pencarian rute terpendek. Hasil yang diperoleh dari pengujian sistem ini adalah panjang lintasan terpendek dari titik asal menuju titik tujuan dari beberapa lintasan terpilih yang akan dilalui oleh wisatawan. Sistem dapat menggambarkan rute yang mendekati rute sesungguhnya seperti objek wisata, persimpangan yang di lalui dan panjang jalan tersebut. Sistem ini dapat dimanfaatkan wisatawan untuk menentukan perjalanan optimal di kota Binjai.
WEB BASED GIS DESIGN OF BINJAI TOURISM USING A* ALGORITHM
ABSTRACT
Binjai is one of area inside strategic region, because it located in Sumatera traffic lane. This condition causes Binjai city be a haven for tourists who want to travel either out or in to the Binjai city it self every day. Determination of the shortest path is an important aspect for tourists to determine which one is the optimal distance for traveling in Binjai city. Geographic Information Systems (GIS) can be used as a solution for this problem. GIS can be applied in the shortest path searching algorithm. In this study, the A* algorithm is used to search the shortest path. Results from this system is the shortest path from origin to destination point from selected path to be passed by tourists. The system can describe routes approaching the actual routes such as attractions, intersection of road and its length. This system can be used by tourists to determine the optimal way in Binjai city.
Keywords: A* Algorithm, Binjai City, Shortest Path, Geographic Information
1 BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sistem Informasi Geografis (SIG) sebagai salah satu bidang ilmu yang tergolong baru, saat ini telah mampu menyelesaikan masalah routing, baik untuk masalah pencarian rute terpendek (shortest path), maupun masalah TSP (travelling salesman problem). Pencarian rute terpendek merupakan masalah dalam kehidupan sehari-hari, berbagai kalangan menemui masalah yang sama dalam pencarian rute terpendek (shortest path) dengan variasi yang berbeda, dimana untuk penentuan rute terpendek diperlukan ketepatan dalam penentuan jalur terpendek antar suatu titik atau lokasi yang di inginkan. Hasil penentuan jalur terpendek nantinya akan menjadi pertimbangan dalam menunjukkan jalur yang ditempuh oleh masyarakat dengan bantuan sistem informasi geografis.
Kota Binjai adalah salah satu daerah yang berada dalam wilayah yang strategis, karena terletak di jalur lintas Sumatera. Dikarenakan kota Binjai terletak di jalur lintas sumatera, hal ini menyebabkan kota ini setiap harinya menjadi tempat persinggahan bagi wisatawan yang ingin melakukan perjalanan ke luar dari kota Binjai maupun ke kota Binjai itu sendiri. Ketika para wisatawan singgah ataupun ingin berwisata ke kota Binjai. Kemungkinan besar para wisatawan belum mengetahui tentang objek wisata dan lokasi objek wisata yang ada di kota Binjai. Berhubungan dengan itu sudah selayaknyalah para wisatawan baik dalam kota maupun luar kota mengetahui lintasan terpendek objek wisata yang ada di kota Binjai.
berbasis Web GIS [1]. Implementasi dari aplikasi tersebut yaitu user memasukkan kota asal dan kota tujuan. Hasilnya berupa rute terpendek yang harus dilalui, jarak yang ditempuh, dan gambar peta/graf dalam bentuk koordinat cartesius sehingga dapat menghemat waktu perjalanan user.
Jenita Heptani (2012), telah melakukan penelitian tentang pencarian rute terpendek fasiltas umum di kota Binjai dengan menggunakan algoritma semut. Adapun hasil penelitian tersebut adalah mempermudah user dalam pencarian lokasi fasilitas umum terdekat dan menentukan jalur terpendek sehingga dapat menghemat waktu, tenaga dan biaya [4]. Kalsum Mustika Nasution (2012) dalam penelitiannya telah membuat aplikasi SIG penentu rute terpendek pengantaran barang CV. BKL Express untuk wilayah kota Medan. Adapun hasil penelitian tersebut untuk menampilkan lintasan terpendek yang dapat dilalui kurir di kota Medan [11]. Inggou David Purba (2013), telah melakukan penelitian tentang sistem informasi geografis daerah objek wisata kabupaten Deli serdang berbasis web dengan pencarian rute terpendek menggunakan metode dijkstra [15].
Dalam skripsi ini akan dibangun aplikasi web-based GIS untuk menentukan rute terpendek pariwisata di kota Binjai, sehingga nantinya sistem aplikasi ini dapat membantu wisatawan untuk mengetahui lintasan terpendek yang harus dilewati dari satu objek wisata menuju objek wisata yang lainnya dan titik masuk kota menuju tempat wisata di kota Binjai.
1.2 Rumusan Masalah
Adapun masalah yang akan dibahas dalam penelitian ini adalah Bagaimana merancang dan membangun suatu aplikasi web-based SIG (Sistem Informasi Geografis) dalam menentukan rute terpendek menuju objek wisata di kota Binjai dengan menggunakan Algoritma A*.
1.3 Batasan Masalah
1. Rute pemetaan objek wisata hanya mencakup kota Binjai dan sekitarnya, meliputi Binjai Kota, Binjai Utara, Binjai Selatan, dan Binjai Timur.
2. Algoritma yang digunakan yaitu Algoritma A* dengan fungsi heuristik Jarak Euclidian. 3. Inputan pada sistem ini adalah titik asal dan titik tujuan berupa objek wisata dan
persimpangan. Output pada sistem ini berupa edge yang menunjukkan lintasan terpendek dan jarak yang harus ditempuh oleh user.
4. Peta geografis jalan yang digunakan adalah jalan besar (jalan-jalan utama) saja, tidak termasuk jalan-jalan kecil atau gang.
5. Sistem ini belum memperhatikan kondisi jalan yang ada di kota Binjai secara nyata, semua kondisi jalan dianggap jalan dua arah dan tidak memperhatikan aturan-aturan jalan. 6. Data objek wisata yang dipakai adalah objek tempat rekreasi, Perbelanjaan,
Perhotelan, Wisata kuliner, Kolam renang dan Tempat ibadah.
7. Perangkat yang digunakan dalam perancangan sistem adalah Arc view 3.3 dan Mapserver sebagai perangkat pengolahan peta.
1.4 Tujuan Penelitian
Adapun tujuan penelitian ini adalah untuk merancang dan membangun sebuah aplikasi SIG berbasis web (web-based GIS) dalam menentukan rute terpendek pariwisata di kota Binjai dengan algoritma A*.
1.5 Manfaat Penelitian
Adapun manfaat penelitian dalam penelitian ini adalah:
2. Sistem ini juga merupakan sistem informasi pariwisata di Kota Binjai yang bisa memberikan informasi tentang objek-objek wisata yang ada di Kota Binjai.
1.6 Metodologi Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan metodologi sebagai berikut: 1. Studi Literatur
Pada tahap ini penulisan dimulai dengan studi kepustakaan yaitu proses pengumpulan bahan referensi, mempelajari serta menggali informasi baik dari buku, artikel, paper, jurnal, makalah, maupun situs internet mengenai algoritma A* dan SIG untuk menunjang pencapaian tujuan Skripsi.
2. Pengumpulan Data
Tahapan selanjutnya yaitu pengumpulan data objek wisata Kota Binjai dalam penentuan lintasan terpendek.
3. Analisis Sistem dan Perancangan
Melakukan analisis permasalahan yang ada, batasan yang dimiliki dan kebutuhan yang diperlukan dalam membangun sistem informasi geografis berbasis web. Perancangan sistem menggunakan Model Unified Modelling Language (UML) yang digunakan antara lain use case diagram, activity diagram, dan sequence diagram, dan struktur program Sistem informasi geografis menentukan rute terpendek.
4. Implementasi Sistem
Pada tahap ini sistem diimplimentasikan dengan menggunakan Algoritma A* dan Web-Based GIS.
5. Melakukan pengujian sistem.
Melakukan pengujian terhadap sistem yang telah dibangun serta menguji kebenaran dari algoritma A* untuk mencari lintasan terpendek.
6. Dokumentasi.
1.7 Sistematika Penulisan
Sistematika dalam penulisan skripsi ini adalah sebagai berikut:
BAB 1 PENDAHULUAN
Pada bab ini menjelaskan latar belakang masalah dari penelitian yang akan dilakukan beserta batasannya, tujuan dan manfaat penelitian, metodologi penelitian dan sistematika penulisan skripsi ini.
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
Bab ini akan menjelaskan tentang beberapa teori-teori dasar yang mendukung penelitian seperti Sistem Informasi Geografis (SIG), teori graph, Algoritma A*, Lintasan Terpendek (Shortest Path), dan Mapserver.
BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN
Bab ini menjelaskan mengenai analisis dan perancangan Sistem Informasi Geografis penentu rute terpendek dengan menggunakan Algoritma A*, model Unified Modelling Language (UML) yang digunakan antara lain use case diagram, activity diagram, dan sequence diagram dan perancangan tampilan antarmuka sistem.
BAB 4 IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN APLIKASI
Bab ini akan membahas mengenai hasil pengujian aplikasi dari penelitian berupa tampilan dari aplikasi SIG penentu rute terpendek objek wisata Kota Binjai dengan menggunakan Algoritma A*.
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Sistem Informasi Geografis (SIG)
Sistem Informasi Geografis (SIG) merupakan suatu sistem berbasis komputer yang digunakan untuk mengumpulkan, menyimpan, menggabungkan, mengatur, mentransformasi, memanipulasi dan menganalisis data-data geografis [13]. Selain itu juga merupakan sistem yang mengorganisir perangkat keras (hardware), perangkat lunak (software) dan data serta dapat mendaya-gunakan sistem penyimpanan, pengolahan, maupun analisis data secara simultan, sehingga dapat diperoleh informasi yang berkaitan dengan aspek keruangan. SIG juga merupakan manajemen data spasial dan non-spasial yang berbasis komputer dengan tiga karakteristik dasar, yaitu mempunyai fenomena aktual (variabel data non-lokasi) yang berhubungan dengan topik permasalahan di lokasi bersangkutan, merupakan suatu kejadian di suatu lokasi dan mempunyai dimensi waktu.
Beberapa manfaat dari SIG adalah mengetahui jarak antara satu daerah dengan daerah lain, memberikan alternatif jalan dari satu daerah ke daerah lain, memberi informasi seputar daerah yang diinginkan, menemukan lokasi kecelakaan dengan cepat, dan masih banyak lagi informasi yang dapat diperoleh dengan menggunakan bantuan SIG tersebut.
2.1.1Subsistem SIG
Ditinjau dari sifat dan kemampuannya, SIG terdiri dari beberapa subsistem yang dapat diuraikan sebagai berikut [12]:
Subsistem ini bertugas untuk mengumpulkan, mempersiapkan, memasukkan dan menyiapkan data spasial dan atributnya dari berbagai sumber. Subsistem ini juga bertanggung jawab dalam mengonversikan atau mentrasformasikan format-format dan aslinya ke dalam format (native) yang dapat digunakan oleh perangkat SIG yang bersangkutan.
b. Subsistem Output
Subsistem ini bertugas untuk menampilkan atau menghasilkan keluaran (termasuk format yang dikehendaki) seluruh atau sebagian basis data (Spasial) baik dalam bentuk softcopy maupun hardcopy seperti halnya tabel, grafik, refort, peta dan lain sebagainya.
c. Subsistem Manajemen
Subsistem ini mengorganisasikan baik data spasial maupun tabel-tabel atribut terkait ke dalam sebuah sistem basis data sedemikian rupa hingga mudah dipanggil kembali atau retrieve (di-load ke memori), di-update dan di-edit.
d. Subsistem manipulasi dan analisis
Subsistem ini menentukan informasi-informasi yang dapat dihasilkan oleh SIG. Selain itu, subsistem ini juga melakukan manipulasi (evaluasi dan penggunaan fungsi-fungsi dan operator matematis dan logika) dan pemodelan data untuk menghasilkan informasi yang diharapkan.
2.1.2 Komponen Pada SIG
SIG merupakan salah satu sistem yang kompleks dan pada umumnya juga terintegrasi dengan lingkungan sistem komputer lainnya di tingkat fungsional dan jaringan. Komponen SIG dapat diuraikan sebagai berikut.
1. Perangkat Keras (Hardware)
Perangkat keras pada SIG dalam penyimpanan data membutuhkan skala yang tergantung pada tipe SIG itu sendiri. SIG dengan skala yang kecil membutuhkan penyimpanan data yang kecil untuk menjalankanya. Dengan demikian, dibutuhkan pula komputer yang lebih besar serta host untuk clientmachine yang mendukung penggunaan multiple user.
2. Perangkat Lunak (Software)
Perangkat lunak dibutuhkan untuk memasukkan, menyimpan dan mengeluarkan data bila diperlukan. Perangkat lunak SIG harus memiliki beberapa elemen seperti mampu melakukan input dan transformasi data geografis, sistem manajemen basis data, mampu mendukung query geografis, analisis dan visualisasi, dan memiliki Grafical User Interface (GUI) untuk memudahkan akses.
3. Data
Dalam SIG semua data dasar geografis harus diubah terlebih dahulu ke dalam bentuk digital untuk memudahkan dalam pengolahan data. Data dalam SIG dibagi menjadi dua bentuk yakni geografical atau data spasial dan data atribut.
4. Manusia (Brainware)
2.1.3 Model Data SIG
Secara umum ada dua jenis data yang biasa digunakan untuk merancang suatu SIG, yaitu data spasial dan data non-spasial [2]. Berikut penjelasan dari model data SIG. 1. Data Spasial
Data spasial, merupakan jenis data yang merepresentasikan aspek-aspek keruangan dari fenomena yang bersangkutan, atau sering disebut sebagai data-data posisi, koordinat dan ruang. Data spasial terbagi dua macam yaitu sebagai berikut:
a. Data raster
Model data raster menampilkan, menempatkan dan menyimpan spasial dengan menggunakan struktur matriks atau pixel-pixel yang membentuk grid. Akurasi model data ini sangat bergantung pada resolusi atau ukuran pixel (sel grid) di permukaan bumi. Konsep model data ini adalah dengan memberikan nilai yang berbeda untuk tiap-tiap pixel atau grid dari kondisi yang berbeda.
b. Data Vektor
Model data vektor menampilkan, menempatkan dan menyimpan data spasial dengan menggunakan titik-titik, garis-garis, atau poligon beserta atribut-atributnya. Bentuk dasar representasi data spasial dua dimensi (x,y).
Gambar 2.2 Contoh Model Data Raster dan Data Vektor
2. Data Non-Spasial
Data Non-Spasial atau Data Atribut merupakan deskripsi dari suatu keruangan (spasial). Data ini digunakan oleh sistem-sistem manajemen basis data untuk
melengkapi objek-objek yang terpetakan. Data ini pada umumnya dipresentasikan secara tekstual dalam bentuk tabel-tabel. Atribut adalah properti yang biasa digunakan sebagai pembeda antar objek dalam suatu kelas tertentu. Misal: Data Mahasiswa maka atributnya adalah nama mahasiswa, no_npm, alamat_mahasiswa, Data Jalan dengan atributnya adalah nama_jalan, panjang_jalan, kelas_jalan, dan lain-lain.
2.2 Sistem Informasi Geografis (SIG) Berbasis WEB
Seiring dengan kemajuan teknologi pendukung SIG dan teknologi informasi, membuat SIG mengalami ekspansi yang jauh hingga dapat dipublikasikan dan bisa dinikmati melalui jaringan internet (dengan menggunakan aplikasi browser internet). Dengan demikian, pada saat ini, manfaat aplikasi SIG tidak hanya dapat dibuktikan oleh orang-orang yang berkumpul di sekitar sistem komputer di mana aplikasi yang bersangkutan diaktifkan, tetapi juga dapat dilihat oleh komunitas yang berada di belahan bumi lainnya.
Sistem ini tidak merupakan aplikasi tunggal, tetapi antara lain terdiri dari aplikasi web-server, application-server, map-server, database-server (optional), dan aplikasi browser. Aplikasi-aplikasi ini bisa tersebar dalam beberapa sistem komputer yang terpisah untuk membentuk ”sistem” yang lebih luas, tidak sekedar sebuah aplikasi SIG yang hadir di dalam sebuah desktop. Aplikasi web-based SIG membantu para penggunanya dalam proses ”meng-internet-kan” (atau meng-web-kan) peta-peta digitalnya (baik format raster maupun vektor) sedemikian rupa hingga dapat diakses oleh berbagai komunitas yang memakai program aplikasi browser internet [14].
2.3 Definisi Graf
Graf adalah pasangan himpunan (V, E) yang dinotasikan dengan G = (V, E), V adalah himpunan titik, simpul, verteks, atau nodes dari G yaitu V= {v
1, v2, v3,…, vn} dan E adalah himpunan rusuk, edges, atau sisi dari G, yaitu E= {e
1, e2, e3,…, em}. Sebuah
graf dimungkinkan tidak mempunyai edge satu buah pun, tetapi verteksnya harus ada minimal satu. Graf yang hanya memiliki satu buah verteks tanpa sebuah edge pun dinamakan graf trivia [2].
2.3.1 Jenis-jenis Graf
Graf dikelompokkan menurut ada tidaknya edgesnya yang paralel atau loop, jumlah verteksnya, berdasarkan ada tidaknya arah pada edgesnya, atau ada tidaknya bobot pada edgesnya [9].
Berikut ini adalah jenis graf berdasarkan ada tidaknya edge yang paralel atau loop: 1. Graf Sederhana
Graf sederhana adalah graf yang tidak mempunyai paralel edges atau edges ganda dan atau loop. Loop adalah edge yang menghubungkan sebuah verteks dengan dirinya sendiri. Berikut adalah contoh graf sederhana:
Gambar 2.3 Contoh Graf Sederhana
2. Graf Tak-Sederhana
Graf tak-sederhana adalah graf yang memiliki edges ganda dan atau loops. Graf tak sederhana dapat dibagi dua yaitu:
Gambar 2.4 Contoh Graf Ganda
b. Graf semu (pseudograf) adalah graf yang mempunyi loop, termasuk juga graf yang mempunyai loop dan edge ganda karena itu graf semu lebih umum daripada graf ganda, karena graf semu edgenya dapat terhubung dengan dirinya sendiri.
A
B
C
D e1
e2
e3
e4
e5
e6
e7
e8
Gambar 2.5 Contoh Graf Semu
Selain berdasarkan ada tidaknya edge yang paralel atau loop, graf dapat juga dikelompokkan berdasarkan orientasi arah atau panah yaitu:
Graf tak berarah adalah graf yang edgenya tidak mempunyai orientasi arah atau panah [5]. Pada graf ini, urutan pasangan verteks yang dihubungkan oleh edge tidak diperhatikan. Jadi (vj, vk) = (vk, vj) adalah edge yang sama.
Gambar 2.6 Contoh Graf Tak Berarah
2. Graf Berarah (directed graf atau digraf)
Graf berarah adalah graf yang setiap edgenya memiliki orientasi arah atau panah [5]. Pada graf berarah (vj, vk) ≠ (vk, vj).
Gambar 2.7 Contoh Graf Berarah
1. Graf tidak berbobot (unweighted graf) adalah graf yang tidak mempunyai bobot atau nilai.
C
A
B D
E
Gambar 2.8 Contoh Graf Tidak Berbobot
2. Graf berbobot (weighted graf) adalah graf yang masing-masing busurnya mempunyai bobot atau nilai tertentu.
Gambar 2.9 Contoh Graf Berbobot
2.3.2 Representasi Graf
2.3.2.1 Matriks Ketetanggaan
Misalkan G = (V, E) merupakan suatu graf dengan n verteks, n > 1. Maka, matriks ketetanggaan A dari G adalah matriks n x n dimana
A = [aij],
[aij] menjadi 1 bila simpul i dan j bertetangga [aij] menjadi 0 bila simpul i dan j tidak bertetangga.
Jumlah elemen matriks bertetanggaan untuk graf dengan n simpul adalah n2. Jika tiap elemen membutuhkan ruang memori sebesar p, maka ruang memori yang diperlukan seluruhnya adalah pn2.
Keuntungan representasi dengan matriks ketetanggaan adalah kita dapat mengakses elemen matriksnya langsung dari indeks. Selain itu, kita juga dapat menentukan dengan langsung apakah simpul i dan simpul j bertetangga. Pada graf berbobot, aij menyatakan bobot tiap sisi yang menghubungkan simpul i dengan simpul j. Bila tidak ada sisi dari simpul i ke simpul j atau dari simpul j ke simpul i, maka, aij diberi nilai tak berhingga (∞).
Gambar 2.10 Graf Matriks Ketetanggaan
Bentuk matriks ketetanggaan dari graf pada gambar 2.10 adalah
2.3.2.2 Matriks Bersisian
Matriks insiden menyatakan kebersisian verteks dengan edge [5] . Misalkan G = (V, E) adalah graf dengan n verteks dan m edge , maka matriks kebersisian A dari G adalah matriks berukuran m x n dimana
A = [aij],
[aij] menjadi 1 bila verteks i dan edge j bersisian [aij] menjadi 0 bila verteks i dan edge j tidak bersisian.
Gambar 2.11 Graf Matriks Bersisian
Bentuk matriks bersisian dari graf pada gambar 2.12 adalah
e1 e2 e3 e4 e5 v1 1 0 0 1 1 v2 1 0 1 0 0 v3 0 1 1 0 1 v4 0 1 0 1 0
2.4 Lintasan Terpendek (Shortest Path)
Ada beberapa macam persoalan lintasan terpendek antara lain: 1. Lintasan terpendek antara dua buah verteks.
2. Lintasan terpendek antara semua pasangan verteks.
3. Lintasan terpendek dari verteks tertentu ke semua verteks yang lain
4. Lintasan terpendek antara dua buah verteks yang melalui beberapa verteks tertentu.
Permasalahan yang akan diselesaikan pada penelitian ini adalah bagaimana menentukan lintasan terpendek antara dua buah verteks dimana bobot pada setiap edge graf digunakan untuk menyatakan jarak objek wisata di kota Binjai dengan persimpangan jalan dalam satuan meter (m). Algoritma yang digunakan adalah algoritma A* dalam menentukan lintasan terpendek.
2.5 Algoritma A* (a star)
Algoritma ini pertama kali diperkenalkan pada tahun 1968 oleh Peter Hart, Nils Nilsson, dan Bertram Raphael dalam tulisan mereka, algoritma ini dinamakan algoritma A. Dengan penggunaan fungsi heuristik yang tepat pada algoritma ini yang dapat memberikan hasil yang optimal, maka algoritma inipun disebut dengan A*. Algoritma A* adalah algoritma pencarian yang merupakan dari kelas algoritma Greedy. Seperti halnya pada Greedy, untuk menemukan solusi, A* juga dilakukan oleh fungsi heuristik [16].
Dalam notasi matematika dituliskan sebagai berikut [17]:
f(n) = g(n) + h(n) ……….(1)
keterangan:
g(n): total jarak yang didapat dari verteks awal ke verteks sekarang.
h(n): perkiraan jarak dari verteks sekarang (yang sedang dikunjungi) ke verteks tujuan. Sebuah fungsi heuristik digunakan untuk membuat perkiraan seberapa jauh lintasan yang akan diambil ke verteks tujuan.
Beberapa terminologi dasar yang terdapat pada algoritma ini yaitu [2]: 1. Starting point adalah sebuah terminologi untuk posisi awal sebuah benda.
2. A adalah simpul yang sedang dijalankan dalam algoritma pencarian jalan terpendek.
3. Simpul adalah petak-petak kecil sebagai representasi dari area pathfinding. Bentuknya dapat berupa persegi, lingkaran, maupun segitiga.
4. Open list adalah tempat menyimpan data simpul yang mungkin diakses dari starting point maupun simpul yang sedang dijalankan.
5. Closed list adalah tempat menyimpan data simpul sebelum A yang juga merupakan bagian dari jalur terpendek yang telah berhasil didapatkan.
6. Harga (F) adalah nilai yang diperoleh dari penjumlahan, nilai (G) merupakan jumlah nilai tiap simpul dalam jalur terpendek dari starting point ke A, dan (H) adalah jumlah nilai perkiraan dari sebuah simpul ke simpul tujuan.
7. Simpul tujuan yaitu simpul yang dituju.
8. Halangan adalah sebuah atribut yang menyatakan bahwa sebuah simpul tidak dapat dilalui oleh A.
2.5.1 Cara Kerja Algoritma A* Mencari Rute Terpendek
Prinsip algoritma ini adalah mencari jalur terpendek dari sebuah simpul awal (starting point) menuju simpul tujuan dengan memperhatikan harga (F) terkecil. Algoritma ini mempertimbangkan jarakyang telah ditempuh selama ini dari initial state ke current state. Jadi bila jalan yang telah ditempuh sudah terlalu panjang dan ada jalan lain yang lebih kecil jaraknya namun memberikan posisi yang sama dilihat dari goal, jalan baru yang lebih pendek itulah yang akan dipilih [2].
Verteks pada list bisa berasal dari kedalaman berapapun dari graf. Algoritma ini akan mengunjungi secara mendalam mirip Depth First Search (DFS) selama verteks tersebut merupakan verteks yang terbaik. Jika verteks yang sedang dikunjungi ternyata tidak mengarah kepada solusi yang diinginkan, maka akan melakukan runut balik ke arah verteks awal untuk mencari verteks lainnya yang lebih menjanjikandari pada verteks yang terakhir dikunjungi. Bila tidak ditemukan juga, maka akan terus mengulang mencari ke arah verteks awal sampai ditemukan verteks yanglebih baik untuk dibangkitkan suksesornya. Strategiini berkebalikan dengan algoritma DFS yang mencari sampai kedalaman yang terdalam sampai tidak ada lagi suksesor yang bisa dibangkitkan sebelum melakukan runut balik, dan BFS yang tidak akan melakukan pencarian secara mendalam sebelum pencarian secara melebar selesai. Algoritma A* baru berhenti ketika mendapatkan solusi yang dianggap solusi terbaik.
2.5.2 Fungsi Heuristik untuk A*
Dalam metode pencarian heuristik, digunakan suatu fungsi heuristik yang digunakan untuk mengevaluasi keadaan-keadaan masalah individual dan menentukan seberapa jauh hal tersebut dapat digunakan untuk mendapatkan solusi yang diinginkan. Suatu fungsi dapat diterima sebagai fungsi heuristik jika biaya perkiraan yang dihasilkan tidak melebihi dari biaya sebenarnya. Suatu fungsi heuristik dapat dikatakan sebagai fungsi heuristik yang baik, apabila dapat memberikan biaya perkiraan yang mendekati biaya sebenarnya. Semakin mendekati biaya sebenarnya, fungsi heuristik tersebut semakin baik.
Dalam masalah pencarian rute terpendek dengan graf planar, fungsi heuristik yang dapat digunakan adalah Jarak Euclidian. Fungsi heuristik ini akan menghitung jarak berdasarkan panjang garis yang dapat ditarik dari dua buah titik, yang bisa dihitung menggunakan rumus:
keterangan:
Fungsi heuristik sangat berpengaruh terhadap kelakuan Algoritma A* [2]: 1. Apabila h(n) selalu bernilai 0, maka hanya g(n) yang akan berperan, dan A*
berubah menjadi Algoritma Dijkstra, yang menjamin selalu akan menemukan jalur terpendek.
2. Apabila h(n) selalu lebih rendah atau sama dengan nilai perpindahan dari titik n ke tujuan, maka A* dijamin akan selalu menemukan jalur terpendek. Semakin rendah nilai h(n), semakin banyak titik-titik yang diperiksa A*, membuatnya semakin lambat.
3. Apabila h(n) tepat sama dengan nilai perpindahan dari n ke tujuan, maka A* hanya akan mengikuti jalur terbaik dan tidak pernah memeriksa satupun titik lainnya, membuatnya sangat cepat. Walaupun hal ini belum tentu bisa diaplikasikan ke semua kasus, ada beberapa kasus khusus yang dapat menggunakannya.
4. Apabila h(n) kadangkala lebih besar nilai perpindahan dari n ke tujuan, maka A* tidak menjamin ditemukannya jalur terpendek, tapi prosesnya cepat.
5. Apabila h(n) secara relatif jauh lebih besar dari g(n), maka hanya h(n) yang memainkan peran, dan A* berubah menjadi BFS.
2.6 Mapserver
yang didanai langsung oleh NASA. Dari proyek ForNet inilah dihasilkan tools utama yaitu Mapserver dan Imageview yang dapat diaplikasikan ke berbagai tipe permasalahan yang terkait dengan data spasial. Selanjutnya mapserver digunakan sebagai tools visualisasi data SIG (terutama data vektor) yang memungkinkan penggunaan layanan web, sementara Imageview dipakai sebagai tools visualisai khusus untuk citra (dijital) satelit dan data-data tipe raster lainnya [10].
2.6.1 Arsitektur Mapserver
Bentuk umum arsitektur aplikasi berbasis peta dalam halaman web dapat dijelaskan sesuai dengan gambar berikut.
Gambar 2.12 Arsitektur Aplikasi Peta dalam Halaman Web [10]
2.7 Penelitian Sebelumnya yang Berkaitan
Berikut ini merupakan penelitian sebelumnya yang pernah dilakukan:
NO. Peneliti Tahun Judul Hasil
1. Andre Asade [1]
2011 Sistem Pencarian Rute Terpendek Dinamis menggunakan Algoritma A* pada Jalan Protokol di Kota Medan Berbasis wilayah dan jalan dikota Medan.
2. Jenita Heptani
[4]
2012 Aplikasi Pemetaan Rute Terpendek Fasilitas Umum Dikota Binjai Dalam Sistem Informasi Geografis Menggunakan Algoritma Semut.
1. Mempermudah user dalam pencarian lokasi fasilitas umum terdekat yang dituju di kota Binjai.
2012 Perancangan Sistem Informasi Geografis
2. Mempermudah user
NO. Peneliti Tahun Judul Hasil 4. Kalsum
Mustika Nasution [11]
2012 Aplikasi Sistem Informasi Geografis Penentuan
1. Aplikasi SIG penentuan rute terpendek dalam
2012 Perancangan Sistem Informasi Geografis Lokasi Wisata menggunakan metode
Tabu Search (Studi Kasus: Kota Pekanbaru)
1. Memudahkan user mengetahui lokasi wisata
2013 Sistem Informasi Geografis Daerah Objek dari dalam maupun dari luar Kabupaten Deli
BAB 3
ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM
3.1 Analisis Sistem
Analisis sistem bertujuan untuk melakukan identifikasi persoalan-persoalan yang akan muncul dalam pembuatan sistem, hal ini dilakukan agar pada saat proses perancangan aplikasi tidak terjadi kesalahan-kesalahan yang berarti, sehingga sistem yang dirancang berjalan dengan baik, tepat guna dan ketahanan dari sistem tersebut akan lebih terjaga serta selesai tepat pada waktu yang telah ditentukan.
Sistem ini akan melakukan pencarian rute terpendek objek wisata yang ada di Kota Binjai. Sistem ini dirancang dengan menggunakan Algoritma A* (a star) dalam mencari rute terpendek objek wisata di kota Binjai.
3.1.1 Analisis Masalah
Sebuah hal yang sangat ironis, bahwa banyak objek-objek wisata yang ada di Indonesia belum terpublikasi,khususnya objek wisata yang ada di kota Binjai sendiri. Dimana banyak objek wisata di kota Binjai belum diketahui oleh wisatawan dan bahkan masyarakat Binjai itu sendiri belum mengetahui objek-objek wisata yang ada di kota Binjai. Karena pada dasarnya sebuah objek wisata yang sudah terpublikasi atau sudah dikenal oleh masyarakat umum atau wisatawan, bisa membantu meningkatkan pendapatan daerah atau bahkan pendapatan masyarakat yang ada di sekitar objek wista tersebut.
dapat meningkatkan minat wisatawan yang ingin berkunjung ke kota Binjai. Dengan adanya Sistem Informasi Geografis (SIG) tersebut, objek-objek wisata yang ada di kota Binjai bisa dipromosikan kepada calon wisatawan yang ingin berkunjung ke kota Binjai. Untuk mempermudah calon wisatawan mengaksesnya, maka SIG tersebut bisa dirancang dengan berbasis web.
Untuk mengidentifikasi masalah tersebut digunakan diagram Ishikawa (fishbone diagram). Diagram Ishikawa adalah sebuah alat grafis yang digunakan untuk mengeksplorasi dan menampilkan pendapat tentang komponen inti suatu kondisi di dalam organisasi. Diagram ini juga dapat menyusuri sumber-sumber penyebab atas suatu masalah [15]. Oleh sebab itu, diagram Ishikawa sering disebut diagram sebab-akibat atau diagram tulang ikan (fishbone diagram), karena secara kasat mata digaram ini menyerupai tulang ikan. Identifikasi terhadap permasalahan melalui diagram ini akan membantu menganalisis kebutuhan sistem yang akan dikembangkan.
Gambar 3.1 Diagram Ishikawa untuk Analisis Masalah Sistem Tidak mengetahui
tempat wisata
Memerlukan Rute
Informasi Objek wisata Belum adanya peta Digital
Wisatawan
Data Wisata
Metode
Sistem Informasi3.1.2 Analisis Kebutuhan Sistem
Analisis Kebutuhan Sistem meliputi analisis kebutuhan fungsional sistem dan analisis kebutuhan non-fungsional sistem.
3.1.2.1 Kebutuhan Fungsional Sistem
Kebutuhan fungsional yang harus dimiliki oleh sistem pencarian rute terpendek sebagai penentu rute terpendek objek wisata kota Binjai adalah:
1. Sistem dapat membaca inputan berupa titik awal sebagai persimpangan dan titik akhir sebagai objek wisata pencarian rute.
2. Sistem dapat melakukan pencarian rute terpendek berdasarkan algoritma a star (A*)
3. Sistem dapat menampilkan hasil pencarian rute terpendek objek wisata kota Binjai yang akan di lalui oleh wisatawan yang berkunjung ke kota Binjai.
3.1.2.2 Kebutuhan Non-Fungsional Sistem
Untuk mendukung kinerja sistem, sistem sebaiknya dapat berfungsi sebagai berikut: 1. Sistem dapat melakukan pencarian rute terpendek dengan kecepatan komputasi
yang tinggi.
2. Sistem harus mudah digunakan sehingga wisatawan dapat mengoperasikannya dengan baik.
3. Sistem menampilkan peta objek wisata yang ada di kota Binjai.
3.1.3 Pemodelan
Pada penelitian ini digunakan UML (Unifield Modelling Language) sebagai bahasa pemodelan untuk mendesain dan merancang sistem pencarian rute terpendek penentu objek wisata yang ada di kota Binjai. Model UML yang digunakan antara lain use case diagram, activity diagram, dan sequence diagram.
3.1.3.1 Use Case Diagram
Use case diagram akan menjelaskan apa saja fungsi-fungsi yang akan dikerjakan oleh sistem. Hal ini dikarenakan use case diagram akan merepresentasikan bagaimana interaksi antara aktor (user)dengan sistem. Untuk mengidentifikasikan apa saja aktor dan use case yang terlibat pada sistem ini, kita perlu menjawab beberapa pertanyaan berikut ini:
1. Siapa yang menggunakan sistem? Jawaban: Wisatawan
2. Siapa yang diperlukan untuk melaksanakan fungsi pada sistem? Jawaban: Wisatawan
3. Apa saja yang dapat dilakukan wisatawan pada sistem?
Gambar 3.2 Use Case Diagram Sistem Penentuan Rute Terpendek Penentu Objek wisata
3.1.3.1.1. Use Case Untuk melihat peta Kota Binjai
Name Melihat Peta Kota Binjai
Actors Wisatawan
Description Use case ini untuk mendeskripsikan proses menampilkan peta kota Binjai dalam penentu rute terpendek objek wisata beserta dengan legenda dari peta tersebut.
Basic Flow 1. Wisatawan melihat peta kota Binjai
2. Wisatawan memilih layer dan Anotasi untuk memudahkan melihat peta kota Binjai
Alternate Flow 1. Apabila tampilan peta kurang jelas, Wisatawan bisa memperbesar ukuran peta begitu juga sebaliknya.
2.Wisatawan bisa melihat peta lebih detil dengan bantuan mengakses query
Pre-Condition Sudah masuk kedalam WebGIS kota Binjai
Post-Condition Sistem menanmpilkan Peta secara detil sesuai layer dan anotasi yang dipilih oleh wisatawan
Tabel 3.1 Use Case Diagram lihat Peta Kota Binjai
Pencarian Rute Terpendek untuk lokasi wisata
Peta Kota Binjai
Activity Diagram use case untuk peta kota Binjai dapat dilihat pada gambar sebagai berikut.
Gambar 3.3 Activity Diagram lihat peta kota Binjai
3.1.3.1.2. Use Case Untuk proses pencarian rute
Name Proses pencarian rute
Actors Wisatawan
Description Use case ini untuk mendeskripsikan proses pencarian rute terpendek objek wisata kota Binjai beserta dengan legenda dari peta tersebut.
Basic Flow Wisatawan memilih lokasi asal dan tujuan wisata yang akan dicari.
Alternate Flow Wisatawan bisa kembali ke tampilan awal WebSIG Pre-Condition Wisatawan sudah melihat Peta Kota Binjai dan
memilih layars dan anotasi WebSIG kota Binjai Post-Condition Wisatawan menemukan rute terpendek objek
wisata yang dituju.
Adapun Activity Diagram use case untuk pencarian rute terpendek objek wisata kota Binjai dapat dilihat pada gambar berikut.
Gambar 3.4 Activity Diagram untuk pencarian rute
3.1.3.2. Analisis Proses Sistem
Berikut ini akan dijelaskan mengenai proses lihat data dan proses pencarian rute yang terjadi pada sistem penentuan rute terpendek objek wisata kota Binjai dengan menggunakan sequence diagram.
3.1.3.2.1. Proses Melihat Peta Kota Binjai
Pada proses lihat peta kota Binjai, sistem akan menampilkan peta kota Binjai beserta tampilan legenda. Sequence diagram untuk proses lihat peta kota Binjai diperlihatkan pada Gambar 3.5.
Wisatawan
:FungsiWEBGIS
:Fungsi SelectLayers
Select Anotasi :FungsiModedanMapControl
MenampilkanPeta PilihGISWisata
PilihLayerdanAnotasi
MenampilkanLayardanAnotasi
PilihModedanMapControl
MenampilkanPetaSecaraDetail
Gambar 3.5 SequenceDiagram Lihat Peta Kota Binjai
Sedangkan untuk fungsi Map control bertugas untuk zoom-in dan zoom-out peta kota Binjai agar petanya lebih jelas dan akurat.
3.1.3.2.2. Proses Pencarian Rute
Proses Pencarian Rute akan menampilkan peta kota Binjai dan view kontrol pencarian rute terpendek. Sequence diagram yang dapat menggambarkan proses pencarian rute pada sistem dapat dilihat pada gambar 3.6.
Gambar 3.6 Sequence Diagram Proses Pencarian Rute
3.1.3.3 Flowchart Algoritma A*
Berdasarkan penjelasan sebelumnya, maka dapatlah digambarkan flowchart Algoritma A* seperti yang disajikan pada Gambar 3.7.
Dari flowchart pada Gambar 3.7 maka dapat dijelaskan sebagai berikut:
1. Buat graf pencari A, yang hanya berisi simpul awal, n0. Taruh n0 pada list bernama OPEN.
2. Buat sebuah list dengan nama CLOSED yang nilai awalnya kosong. 3. Jika OPEN tidak berisi, maka keluar dari program.
4. Ambil simpul pertama dari OPEN, hapus dari OPEN dan masukkan ke CLOSED. Anggap saja simpul n.
5. Jika n adalah simpul tujuan, keluar dari program dengan solusi yang diperoleh sepanjang pointer n ke n0 pada A.
6. Perlebar simpul n, buat sebuah set M, dari suksesor yang bukan pendahulu di A. 7. Buat pointer kepada n dari tiap anggota M yang tidak ada pada A. Tambahkan
anggota A pada OPEN. Untuk tiap anggota m, dari M yang sudah berada pada OPEN atau CLOSED, mengarahkan ulang pointer ke n jika jalur terbaik ke m yang ditemukan adalah melalui n. Untuk tiap anggota M yang telah berada pada CLOSED, arahkan ulang pointer dari tiap pendahulu di A sehingga mereka mengarahkan mundur sepanjang jalan terbaik yang telah ditemukan.
8. Susun ulang daftar OPEN dengan urutan nilai f yang menaik. 9. Kembali ke langkah nomor 3.
3.2. Perancangan Sistem
Merancang antarmuka merupakan bagian yang paling penting dari merancang sebuah sistem. Dalam merancang antarmuka, sebuah antarmuka harus dirancang dengan sesederhana mungkin, lengkap dan memiliki kinerja yang cepat agar wisatawan yang ingin menggunakan sistem tersebut lebih mudah dan ringan. Pada tahap ini akan dilakukan perancangan untuk kota Binjai.
3.2.1 Tampilan Informasi Kota Binjai
kota Binjai, Visi dan Misi kota Binjai, Berapa jumlah Kecamatan yang ada di kota Binjai dan riwayat penulis.
Gambar 3.8 Tampilan Awal Web GIS kota Binjai keterangan:
1. Header
Kota Binjai, Binjai kotaku, kota kita semua merupakan header dari tampilan Kota Binjai.
2. Menu Bar Sistem
Tampilan dari menu bar sistem terdiri dari: Home, Profil kota, Visi dan Misi, Kecamatan, Founder yang menjelaskan tentang kota Binjai dan profil penulis. 3. Button
pariwisata kota Binjai merupakan sebuah fungsi untuk melihat peta Kota Binjai
WEB GIS Pariwisata Kota Binjai
WEB GIS KOTA BINJAI
BINJAI KOTAKU, KOTA KITA SEMUA
HOME PROFIL KOTA VISI DAN MISI KECAMATAN FOUNDER
SELAMAT DATANG DI WEB GIS KOTA BINJAI, SILAHKAN KLIK MENU DI ATAS UNTUK MENGETAHUI INFORMASI GEOGRAFIS KOTA BINJAI
SELAYANG PANDANG
Kota Binjai merupakan salah satu Kota dalam wilayah provinsi Sumatera Utara. Binjai terletak 22 Km di sebelah barat ibu kota provinsi Sumatera Utara yaitu Medan. Binjai adalah salah satu daerah yang berada dalam wilayah strateSIG dimana merupakan pintu gerbang Kota Medan ditinjau dari provinsi Aceh. Dikarenakan kota Binjai terletak di jalur lintas Sumatera, hal ini menyebabkan kota ini setiap harinya menjadi tempat persinggahan bagi wisatawan yang ingin melakukan perjalanan ke luar dari kota Binjai maupun ke kota Binjai itu sendiri. Ketika para wisatawan singgah ataupun ingin berwisata ke kota Binjai. Kemungkinan besar para wisatawan belum mengetahui tentang objek wisata dan lokasi objek wisata yang ada di kota Binjai. Berhubungan dengan itu sudah selayaknyalah para wisatawan baik dalam kota maupun luar kota mengetahui lintasan terpendek obyek wisata yang ada di kota Binjai.
Dengan di bangun Web GIS kota Binjai ini maka di harapkan dapat membantu user search objek wisata yang di inginkan. Berdasarkan pemikiran tersebut, perlu dilakukan penelitian untuk membuat sistem informasi geografis untuk merencanakan jalur optimal dengan memanfaatkan algoritma A*. Sehingga nantinya sistem aplikasi ini dapat membantu wisatawan untuk mengetahui lintasan terpendek yang harus dilewati dari satu obyek wisata menuju obyek wisata yang lainnya dan titik masuk kota menuju tempat wisata di kota Binjai.
COPYRIGHT 2013 Design By: Zainuddin Siregar
4. Tulisan
Pada bagian ini, disinilah dituliskan mengenai penjelasan tentang kota Binjai dan profil penulis.
5. Background
Tampilan dasar dari peta kota Binjai 6. Footer
Menampilkan kapan dan siapa yang membuat peta kota Binjai.
3.2.2 Antarmuka untuk melihat peta kota Binjai
Antarmuka lihat peta kota Binjai merupakan tampilan pertama sekali wisatawan untuk melihat peta kota Binjai. Antarmuka lihat peta kota Binjai menampilkan Select Layers, Anotasi, Mode dan Map Control. Pada fungsi ini, wisatawan bisa mengakses peta untuk melihat peta kota Binjai secara detail.
Gambar 3.9 Tampilan Antarmuka Lihat Kota Binjai
Refresh
WEB GIS Pariwisata Binjai
Kecamatan Jalan Raya Titik Awal
Pilih Layar:
Persimpangan Objek Objek Wisata Batas Kecamatan
Anotasi:
Nama Kecamatan Panjang Jalan
keterangan:
1. Pilih layar dan Anotasi
Tampilan Pilih Layar untuk menampilkan peta dan sedangkan anotasi menampilkan atribut dari peta.
2. Button Refresh
Button refresh berupa tombol yang berfungsi untuk merefresh tampilan peta setelah melakukan pengaksesan pada pilih layar dan Anotasi.
3. Tools Mode
a. Browse: untuk melihat peta kota Binjai
b. Query: ntuk mengakses alamat yang ingin di cari pada Pariwisata Kota Binjai
4. Map Control
Map Control berfungsi untuk zoom-in dan zoom-out peta kota Binjai. 5. View Lintasan
Tampilan View Lintasan untuk menampilkan jalan yang di lintasi dan total lintasan yang akan ditempuh wisatawan.
6. View Peta
Tampilan View untuk menampilkan peta kota Binjai yang dipilih. 7. Skala
Tampilan view skala peta, untuk mengatahui berapa besar skala peta.
3.2.3 Antarmuka Proses Pencarian Rute
Gambar 3.10 Tampilan Antarmuka Proses Pencarian Rute terpendek
Keterangan: 1. Lokasi Awal
Berfungsi untuk menentukan lokasi asal wisatawan yang ingin berkunjung ke kota Binjai.
2. Tujuan wisata
Berfungsi untuk menentukan lokasi tujuan objek wisata kota Binjai yang ditentukan oleh wisatawan yang ingin berkunjung.
3. Button
Fungsi Temukan Rute untuk mencari rute terpendek setelah menentukan lokasi asal dan tujuan wisata.
4. Tombol Back
Berfungsi untuk mengembalikan pencarian rute ke Home Pariwisata Binjai Pencarian Rute Terpendek:
Lokasi Asal: - - Pilih Lokasi Awal - - Tujuan Wisata: - - Pilih Tujuan Wisata - -
3
2 1
4 << Back
BAB 4
IMPLEMENTASI DAN PENGUJIAN SISTEM
4.1 Implementasi Sistem
Implementasi sistem merupakan salah satu tahap yang akan dilakukan dalam pembuatan perangkat lunak dari suatu sistem. Tahap ini dilakukan setelah melalui tahap analisis dan perancangan yang telah diuraikan pada bab sebelumnya.
4.1.1 Implementasi Algoritma A* Pada Sistem
Implementasi penerapan algoritma A* dalam sistem yang dibuat, terletak pada proses pencarian rute terpendek objek wisata kota Binjai. Pada jalan-jalan besar kota Binjai akan dijadikan edges untuk pencarian dan persimpangan antara jalan akan dijadikan verteks atau titik pertemuan jalan. Untuk verteks persimpangan atau titik awal disimbolkan dengan persegi empat warna biru, verteks untuk objek wisata sebagai titik tujuan disimbolkan dengan bulat warna ungu sedangkan simpang dengan warna hitam, ini semua dibuat dengan berbagai macam bentuk dan warna agar wisatawan bisa membedakan titik awal dan titik tujuan yang ingin ditempuh serta mengerti cara menjalankan WEB GIS kota Binjai dengan benar.
titik tujuan telah ditemukan, maka program akan melakukan backtrack ke parent dari tiap node untuk mendapatkan rangkaian node yang membentuk rute yang paling optimum yang diinginkan. Rute terpendek dalam sistem yang diterapkan pada Algoritma A* di visualisasikan melalui garis merah yang melintasi titik awal dan titik tujuan sekaligus dinyatakan sebagai rute terpendek diantara kedua titik tersebut.
Berikut ini akan diberikan contoh hasil perhitungan manual rute terpendek dengan menggunakan algoritma A* pada peta kota Binjai. Dalam implementasi pencarian rute ini akan dicari rute terpendek dari titik awal verteks P3 menuju titik tujuan di verteks ow2. Titik P3 akan mencari rute terpendek untuk menuju objek wisata ow2 yang dapat dilihat pada gambar 4.1.
Gambar 4.1 Tampilan Titik P3 pada peta Kota Binjai
Tabel 4.1 Daftar Atribut Jalan pada Kota Binjai
No V1 V2 Nama_Jalan Panjang_Jalan (m)
1 t1 0 Jl. Gatot Subroto 5315
No V1 V2 Nama_Jalan Panjang_Jalan (m)
8 t26 t27 Jl.Printis Kemerdekaan 993 9 t27 t19 jl.Printis Kemerdekaan 2142
10 t19 t11 Jl.T.Amir Hamzah 1339
30 t24 t25 Jl.Samanhudi 1614
31 t25 t30 Jl.Samanhudi 1339
32 0 t30 Jl.Samanhudi 4712
33 0 t30 Jl.Marcapada 1684
34 0 t15 Jl.marcapada 2168
35 t15 t20 Jl.marcapada 850
4.1.1.1Proses Pencarian Rute Terpendek Titik P3
Tabel di bawah ini menunjukkan nilai heuristik yang telah dihitung secara manual dengan rumus:
Tabel 4.2 Tabel Perhitungan Nilai Heuristik Verteks Id_Titik h(n)
T19 P3 1691 T17 P1 1264
T5 4 1436
T9 14 1157
T29 S13 1126 T6 3 400 T8 2 0 T21 P5 3085
Di bawah ini penjelasan tentang langkah-langkah pencarian jalur terpendek secara rinci dimulai dari titik awal sampai titik tujuan dengan nilai jarak terkecil. Dimana titik awal Persimpangan Jl. Perintis Kemerdekaan (P3) dan titik tujuan Binjai Super Mall (ow2).
Langkah 1: Menentukan posisi awal yaitu di P3.
Langkah 3: a. Setelah itu mencari verteks yang terhubung dengan verteks P1, yaitu verteks OW4 dan OW14.
b. Mengambil cost terkecil dari hasil perhitungan. Verteks yang diambil adalah verteks OW14.
c. Karena OW14 memiliki perhitungan nilai terkecil maka langsung ke vertek S13.
OW4 3146 = 1710+1436
OW14 2957 = 1800+1157 P1
F=g+h 2765 = 1501+1264
Langkah 4: a. Mencari verteks yang terhubung dengan verteks OW14.
b. Menentukan cost untuk setiap verteks yang didapat dengan menggunakan fungsi Algoritma A*.
Langkah 5: a. Mencari verteks yang terhubung dengan verteks S13, yaitu verteks OW3.
b. Menentukan cost untuk verteks yang didapat dengan menggunakan fungsi Algoritma A*.
c. Mengambil cost terkecil dari hasil perhitungan. Verteks yang diambil adalah verteks OW3.
d. Kaena goal sudah tercapai, langkah berhenti sampai di sini di verteks OW2.
Sesuai dengan perancangan sistem, maka ada lima halaman utama tampilan atarmuka dari sistem yang dibangun yaitu:
1. Home 2. Profil Kota 3. Visi dan Misi 4. Kecamatan 5. Profil Owner
4.2.1 Tampilan Menu Home
interest point kota Binjai. Link yang dimaksud diberi nama WEB SIG pariwisata kota Binjai.
Gambar 4.2 Tampilan menu Home
4.2.2 Tampilan Menu Pencarian Rute Terpendek
Gambar 4.3 Tampilan Menu Awal Pencarian Rute Terpendek
4.2.2.1Tampilan Batas Kecamatan
Gambar 4.4 Batas Kecamatan
4.2.2.2Tampilan Kecamatan
Gambar 4.5 Tampilan Kecamatan
Pada tampilan ini perbedaan warna pada masing-masing kecamatan menunjukkan luas wilayah kecamatan tersebut. Setiap kecamatan memiliki warna yang berbeda. Dari sini dapat dilihat bahwa kota Binjai memiliki 5 Kecamatan.
4.2.2.3Tampilan Jalan
Gambar 4.6 Tampilan Jalan
Jalan yang di tampilkan pada Gambar 4.5 merupakan jalan utama atau jalan protokol yang terdapat di kota Binjai. Jalan ini nantinya akan digunakan untuk menentukan rute terpendek.
4.2.2.4Tampilan Titik Awal
Gambar 4.7 Tampilan Titik Awal
Titik awal pencarian rute terpendek ini terdiri dari 5 buah titik berwarna biru. Titik awal ini nantinya akan digunakan posisi awal untuk menentukan rute terpendek.
4.2.2.5Tampilan Persimpangan
Gambar 4.8 Tampilan Persimpangan
Terdapat beberapa persimpangan dengan ditunjukkan oleh warna hitam. Pada Gambar 4.8 terdapat 10 persimpangan.
4.2.2.6Tampilan Objek Wisata
Gambar 4.9 Tampilan Objek Wisata
Pada Gambar 4.9 terdapat 16 titik objek wisata yang ditunjukkan dengan titik berwarna ungu.
4.2.2.7Tampilan Nama Kecamatan
Gambar 4.10 Tampilan Nama Kecamatan
Pada Gambar 4.10 menunjukkan nama kecamatan yang ada di kota Binjai. Nama kecamatan tersebut antara lain: Binjai Utara, Binjai Barat, Binjai Timur, Binjai Kota dan Binjai Selatan.
4.2.2.8Tampilan Panjang Jalan
Gambar 4.11 Tampilan Panjang Jalan
4.2.2.9Tampilan Id Titik Awal
Gambar 4.12 Tampilan Id Titik Awal
4.2.2.10 Tampilan Id Objek Awal
Gambar 4. 13 Tampilan Id Objek Wisata
4.2.2.11 Tampilan Semua Layar
Gambar 4.14 Tampilan Semua Layar
4.2.2.12 Tampilan Map Control
Gambar 4.15 Tampilan Zoom In
Tampilan zoom in terdiri dari beberapa pilihan yaitu: zoom in 2x, zoom in 3x, dan zoom in 4x. Pada Gambar 4.16 menggunakan zoom in sebesar 2 kali.
Gambar 4.16 Tampilan Zoom Out
Pada Gambar 4.17 menunjukkan tampilan peta setelah dilakukan zoom out sebesar 2 kali. Tampilan peta kota Binjai akan terlihat lebih kecil dari pada sebelumnya.
4.2.3 Tampilan Menu Profil Kota
Jalur Trasportasi Utama yang menghubungkan Propinsi Sumatera Utara dengan Propinsi Nangroe Aceh Darurralam (NAD) serta ke Objek Wisata Bukit Lawang Kabupaten Langkat. Binjai sejak lama dijuluki sebagai kota rambutan karena rambutan Binjai memang sangat terkenal. Bibit rambutan asal Binjai ini telah tersebar dan dibudidayakan di berbagai tempat di Indonesia seperti Blitar, Jawa Timur menjadi komoditi unggulan daerah tersebut.
Gambar 4.17 Tampilan Menu Profil Kota
4.2.4 Tampilan Menu Visi dan Misi
Gambar 4.18 Tampilan Visi dan Misi
4.2.5 Tampilan Menu Kecamatan
Gambar 4.19 Tampilan Menu Kecamatan
4.2.6 Tampilan Profil Owner
Halaman tampilan menu profil owner berisi informasi tentang programmer sistem. Tampilan halaman profil owner dapat dilihat pada Gambar 4.20.
Gambar 4.20 Tampilan Profil Owner
4.3Pengujian Sistem
4.3.1 Pengujian Sistem Pencarian Rute Terpendek Titik Awal P1 menuju OW1
Pada Gambar 4.21 terlihat hasil rute terpendek dari titik awal P1 menuju OW1. Rute tersebut melalui 6 titik objek wisata yaitu (ow4, ow15, ow10, ow7, ow6, ow16), 2 simpang yaitu ( s8 dan s7) dan 1 persimpangan yaitu (P4). Lintasan yang dihasilkan memiliki panjang 4473 m.
Gambar 4.21 Hasil Pencarian Rute Terpendek Titik Awal P1 menuju OW1
4.3.2 Pengujian Sistem Pencarian Rute Terpendek Titik Awal P2 menuju OW1
Gambar 4. 22 Hasil Pencarian Rute Terpendek Titik Awal P2 menuju OW1
4.3.3 Pengujian Sistem Pencarian Rute Terpendek Titik Awal P3 menuju OW1
Gambar 4. 23 Hasil Pencarian Rute Terpendek Titik Awal P3 menuju OW1
4.3.4 Pengujian Sistem Pencarian Rute Terpendek Titik Awal P4 menuju OW1
Gambar 4. 24 Hasil Pencarian Rute Terpendek Titik Awal P4 menuju OW1
4.3.5 Pengujian Sistem Pencarian Rute Terpendek Titik Awal P5 menuju OW1
