Volume II/No.2/November/2010 12
PERANCANGAN DAN PEMBUATAN APLIKASI TRAFFIC LIGHT
CONTROL SYSTEM BERDASARKAN WAKTU KANTOR
(STUDI KASUS PEREMPATAN TOMANG)
Tri Daryanto1, Panji Tri Pratomo2Program Studi Teknik Informatika
Fakultas Ilmu Komputer - Universitas Mercu Buana e-mail: [email protected], [email protected]
Abstrak
Peremapatan Tomang merupakan Jalur dengan tingkat kepadatan kendaraan yang cukup tinggi terutama pada jam-jam sibuk yaitu ada saat berangkat kantor dan pada saat jam pulang kantor. Masing simpang mengalami perubahan kepadatan pada saat jam-jam tertentu, hali ini yang mendasariuntuk melakukan pengendalian pada lampu lalu lintas (Traffic Control System) pada masing-masing simpangan dengan pemberian waktu lama lampu hijau maupun lampu merah. Acuan pemberian waktu pada masing-masing lampu didasari dari survey lapangan, atas dasr tersebut sistem meberi nilai rata-rata patokan waktu untuk lampu lalu lintas pada masing-masing simpangan. Sistem ini natinya akan dapat mengurai tingkat kemacetan yang terjadi pada perempatan tomang.
Kata kunci : traffic light system, persimpangan Tomang, Waktu kantor
1. PENDAHULUAN
Sistem Konvensional pengaturan lampu lalu lintas yang ada di Indonesia sekarang ini kebanyakan menggunakan sistem pengaturan waktu tetap, dimana lampu lalu lintas diatur agar bekerja berdasarkan waktu tetap, tanpa memperhatikan naik turunnya arus lalu lintas. Dan biasanya sistem konvensional ini dikendalikan dengan sistem waktu yang telah di set untuk setiap persimpangan jalan. Timer tersebut bekerja untuk menentukan on off-nya masing-masing lampu lalu-lintas. Untuk simulasi sistem traffic light dengan mudah kita menggunakan software simulasi untuk PLC atau membuat skript sendiri dengan bahasa pemrograman. Lama nyala lampu merah, kuning dan hijau pada setiap ruas dibuat variable tersendiri. Jadi untuk perempatan akan terdapat 12 variabel nyala lampu. Pengaturan lama nyala lampu disesuaikan dengan kepadatan jalan, untuk jalur utama lebih lama nyala lampu hijaunya. Akan tetapi sistem konvensional ini menerapkan fixed time sehingga nyala lampu akan tetap sepanjang waktu kecuali diubah kembali set timernya. Kelemahan dari sistem ini adalah begitu kaku serta menyebabkan hambatan atau penundaan yang tidak perlu. Lampu hijau untuk jalan utama akan tetap menyala dalam durasi waktu yang lama tanpa memperhatikan ada mobil atau tidak. Lampu lalu lintas tidak peduli jalan sedang ramai atau sedang lengang.
Salah satu perempatan yang masih menggunakan sistem konvensional ini adalah Perempatan Tomang. Perempatan yang berada di wilayah Jakarta ini menghubungkan antara ruas jalan S.
Parman, ruas jalan menuju Slipi, Tomang Raya, dan Merak-Tangerang-Jakarta. Pada perempatan jalan raya ini sering mengalami kemacetan yang cukup parah pada saat jam kantor pagi (pukul 07.00 – 09.00) dan sore (pukul 16.00 – 18.00) sehingga menyebabkan antrian yang cukup panjang untuk dapat melewati lampu lalu lintas meskipun lebar jalan pada masing-masing ruas jalan sudah lebar dimana digunakan untuk 4 jalur kendaraan tetapi tetap saja tidak mengurangi kemacetan pada perempatan jalan raya ini. Kemacetan tersebut tentunya berdampak besar bagi pengguna jalan yang melintasi ruas-ruas jalan yang berhubungan dengan perempatan jalan ini, dimana waktu perjalanan tidak dapat diprediksi, menunggu lama untuk dapat melewati lampu lalu lintas serta kerugian-kerugian yang tidak dapat diperkirakan. Melalui data yang telah dikumpulkan, dapat dilakukan usulan terhadap sistem lalu lintas saat ini. Dimana usulan tersebut adalah perubahan durasi lampu lalu lintas, perubahan rute, serta perubahan durasi dan rute sistem lalu lintas, dan usulan yang dapat diterapkan disini adalah perbaikan durasi lampu lalu lintas, dimana terdapat perubahan durasi lampu hijau yang didapat dari perhitungan. Hasil perhitungan tersebut kemudian diimplementasikan pada sistem perempatan dengan menggunakan simulasi. Selain itu, waktu yang hilang ( durasi lampu kuning ) karena pergantian lampu merah ke lampu hijau semakin berkurang dengan adanya durasi yang semakin bertambah.
Suatu sistem peralatan yang ditangani oleh komputer, maka semuanya akan terasa lebih canggih, lebih pintar, lebih otomatis, lebih praktis, lebih efisien,
Volume II/No.2/November/2010 13 lebih aman, lebih teliti dan sebagainya yang
menunjukkan keuntungan-keuntungan bila dibandingkan dengan pengerjaan secara manual atau konvensional. Kemampuan komputer dapat diberdayakan melalui peningkatan kemampuan unjuk kerja perangkat keras (hardware) atau pada perangkat lunak (software) atau perpaduan keduanya. Kemampuan inilah yang menjadi syarat untuk mewujudkan Aplikasi Sistem Pengaturan Lampu Lalu Lintas Berdasarkan Waktu Kantor.
Dengan adanya suatu sistem traffic light yang baik, maka penulis mengharapkan bisa menghasilkan pengaturan lalu lintas semaksimal mungkin, teratur dan optimal. Sehingga meningkatkan efisiensi dan keefektifan dari traffic light itu sendiri, yang pada akhirnya dapat meningkatkan efisiensi waktu, penghematan bahan bakar kendaraan dan mengurangi polusi udara.
2. LANDASAN TEORI
2.1 Rekayasa Perangkat Lunak
Roger S. Pressman, Ph.D mengatakan metode rekayasa perangkat lunak memberikan teknik untuk membangun perangkat lunak. Metode-metode itu menyangkut serangkaian tugas yang luas menyangkut analisis kebutuhan, konstruksi program, desain, pengujian, dan pemeliharaan. Rekayasa perangkat lunak mengandalkan pada serangkaian prinsip dasar yang mengatur setiap area teknologi dan menyangkut aktivitas pemodelan serta teknik-teknik deskriptif (Pressman, Roger S, 2005).
2.2 Teori Teknik Lampu Lalu Lintas
Menurut Penjelasan UU Lalu Lintas No. 14 tahun 1992 pasal 8 ayat 1 huruf C menyebutkan bahwa “Pengertian alat pemberi isyarat lalu lintas adalah peralatan teknis berupa isyarat lampu yang dapat dilengkapi dengan bunyi untuk memberi peringatan atau mengatur lalu lintas orang dan/atau kendaraan di persimpangan, persilangan sebidang ataupun pada arus jalan”. Jadi lampu lalu lintas dapat diartikan sebagai lampu yang digunakan untuk mengatur kelancaran lalu lintas di suatu persimpangan jalan dengan cara memberi kesempatan pengguna jalan dari masing-masing arah untuk berjalan secara bergantian. Pada setiap lampu lalu lintas terdapat 3 buah lampu yang
berwarna merah, kuning, dan hijau. Merah berarti berhenti, kuning berarti hati-hati, sedangkan hijau berarti jalan.
Secara default, setiap lampu lalu lintas akan mengatur laju kendaraan yang akan berjalan lurus dan berbelok ke kanan. Sedangkan belok kiri diperbolehkan langsung kecuali ada lampu lalu lintas atau rambu-rambu lalu lintas lain yang mengatur belokan ke kiri. Hal itu telah diatur di Penjelasan UU Lalu Lintas No.14 tahun 1992.
Pengaturan arus lalu lintas pada persimpangan pada dasarnya dimaksudkan untuk bagaimana pergerakan kendaraan pada masing–masing kelompok pergerakan kendaraan (vehicle group movement) dapat bergerak secara bergantian sehingga tidak saling mengganggu antar arus yang ada.
Berdasarkan cakupannya, jenis kendali dengan lampu lalu lintas pada persimpangan dibedakan antara lain:
a. Lampu lalu lintas terpisah: pengoperasian lampu lalu lintas di mana dalam perancangannya hanya didasarkan pertimbangan pada satu tempat persimpangan saja tanpa mempertimbangkan simpang lain yang terdekat.
b. Lampu lalu lintas terkoordinasi: pengoperasian lampu lalu lintas dimana dalam perancangannya mempertimbangkan mencakup beberapa simpang yang terdapat pada suatu jalur/arah tertentu.
c. Lampu lalu lintas jaringan: pengoperasian lampu lalu lintas dimana dalam perancangannya mempertimbangkan mencakup beberapa simpang yang terdapat dalam satu jaringan jalan dalam suatu kawasan.
Berdasarkan cara pengoperasiannya, Jenis kendali dengan lampu lalu lintas pada persimpangan dibedakan antara lain:
a. Fixed time traffic signals: pengoperasian lampu lalu lintas dimana pengaturan waktunya (setting time) tidak mengalami perubahan / tetap.
b. Actuated traffic signals: pengoperasian lampu lalu lintas dimana pengaturan waktunya (setting time) mengalami perubahan dari waktu ke waktu sesuai dengan kedatangan kendaraan dari berbagai pendekat/ kaki simpang (approaches).
3. Perancangan Aplikasi Intelegent Traffic Light
Control System Berdasarkan Waktu Kantor
3.1 Analisis Sistem Lampu Lalu Lintas
Tujuan utama dari pengaturan lampu lalu lintas adalah untuk memastikan keamanan pada persimpangan dengan menjaga arus lalu lintas tidak bertabrakan. Namun, salah satu permasalahan yang
mendasar dari pengaturan lampu lalu lintas adalah Ukuran performa dan efisiensi dari pengaturan lampu lalu lintas itu sendiri sehingga dapat mengatasi masalah kemacetan dan pemborosan bahan bakar.
Pada lampu lalu lintas konvensional, penetapan lampu hijau (green time), jenis fase (phase) dan lamanya putaran (cycle) ditentukan berdasarkan pengamatan pada jam-jam sibuk (rush hour) dan diatur
Volume II/No.2/November/2010 14 Komputer Secara Otomatis mengendalikan M l l i Rangkaian Lampu Lalu Lintas
User Melakukan
Settingan
Lampu Lalu Lintas
M em ilih K endali O tom atis M em ilih K endali M anual
Sistem Kendali
U ser Sistem Kendali
dengan waktu konstan (fixed time). Pagi dan sore hari merupakan puncak kepadatan lalu lintas, sehingga pengaturan signal mengacu pada keadaan puncak saja tanpa memperhatikan keadaan lainnya. Artinya, walaupun keadaan lalu lintas sudah tidak padat, lampu lalu lintas tetap mengacu pada keadaan puncak kepadatan. Akibat dari hal ini adalah pengaturan waktu signal menjadi kurang efisien, karena alokasi green time digunakan untuk semua Kondisi, baik pada kondisi puncak maupun pada kondisi biasa.
3.2 Perancangan Sistem
Pada bagian ini akan dijelaskan secara rinci perancangan optimalisasi waktu system kendali meliputi blok diagram, diagram use case, diagram aktifitas dan diagram sequence.
Sistem traffic light control ini akan dibuat
berdasarkan lampu lalu lintas yang berada di perempatan Tomang. Perempatan Tomang mempunyai karakteristik satu arah pada saat lampu hijau (green time). Artinya lampu lalu lintas perempatan Tomang bukanlah dua arah berlawanan pada saat lampu hijau (green time) melainkan hanya satu arah pada saat lampu hijau. Contoh, ketika lampu utara hijau (menuju arah Tomang) maka lampu yang lain akan merah, ketika lampu timur hijau (menuju arah Slipi) maka lampu yang lain akan merah, begitu juga pada arah-arah lainnya. Kondisi ini berbeda dengan perempatan Grogol ataupun perempatan Harmoni misalnya yang mempunyai karakteristik dua arah berlawanan pada saat lampu hijau (green time).
Berikut adalah gambar rancangan kondisi lampu lalu lintasnya :
Gambar 1 Rancangan Antar Muka Sistem
3.2.1 Pembuatan Blok Diagram & Cara Kerja Rangkaian
Blok diagram sistem control yang terlihat pada gambar 2 ini merupakan gambaran dari sistem yang dibuat yang terdiri dari Visual Basic 6.0, komputer,
rangkaian sakelar digital, lampu lalu lintas dan catu daya (sumber daya).
Berikut adalah gambar blok diagram beserta penjelasannya :
Gambar 2 Blok Diagram Sistem Control 3.2.2 Pemodelan Diagram Use Case
Diagram use case sangat membantu menganalisa kebutuhan-kebutuhan dari optimalisasi waktu pada aplikasi kendali yang akan dibuat. Use case diagram mendeskripsikan interaksi tipikal antara para pengguna sistem dengan sistem itu sendiri, dengan memberi sebuah narasi tentang bagaimana sistem tersebut digunakan. Berikut ini adalah Use case diagram beserta flow of event (deskripsi skenario) nya secara umum pada Gambar 3.
Gambar 3.3 Diagram Use Case Optimalisasi Waktu
Sistem Pengendali
Dari Gambar 3 dapat dilihat bahwa terdapat hanya satu aktor (selanjutnya akan disebut dengan pengguna aplikasi kendali) yang berhubungan dengan sistem yaitu pengguna aplikasi kendali dan terdapat dua Use Case yaitu memilih kendali manual dan memilih kendali otomatis.
3.2.2 Pemodelan Diagram Aktifitas
Pada gambar 4 aktifitas dimulai jika aktor atau pengguna sudah membuka aplikasi, lalu memilih menu yang diinginkan. User atau aktor dapat memilih dua
Volume II/No.2/November/2010 15 H K M H K M H K M H K M C3 C2 C1 C0 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 2 4C 0 0 1 0 0 1 0 0 1 1 0 0 Utara Hijau 2 4A 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 Utara Kuning 2 61 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 1 Timur Hijau 2 51 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 0 1 Timur Kuning 3 O9 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 1 Selatan Hijau 2 89 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 Selatan Kuning 8 49 1 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 Barat Hijau 4 49 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 0 1 Barat Kuning 2 49 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 Merah Semua 4 92 0 1 0 0 1 0 0 1 0 1 0 Kuning Semua 9 24 1 0 0 1 0 0 1 0 0 1 0 0 Hijau Semua PC DP Kondisi Jalan Konversi Barat Selatan Timur Utara
kendali yaitu kendali manual dan juga kendali otomatis, untuk kendali manual, secara aktif user melakukan On/Off keselruhan lampu pada masing-masing simpangan. Untuk mode aktif user hanya melakukan konfigurasi awal berupa lama waktu lampu lalu-lintas menyala pada masing-masing simpangan, sebelum proses otomatis berjalan.
User Sistem Menampilkan jendela Aplikasi Kendali Memilih Jenis Kendali Manual Proses Aplikasi Manual Otomatis Proses Aplikasi Manual
Gambar 4. Diagram Aktivitas Aplikasi 3.2.3 Diagram Sequence
Pada Diagram Sequence yaitu gambar 5, pengguna dapat memilih proses aplikasi kendali yang diinginkan. jika memilih proses kendali manual, maka sistem akan menampilkan tombol-tombol kendali lampu lalu lintas kepada penggunka untuk dapaat mengendalikan lampu lalu litas pada masing-masing simpangan. Apabila pengguna memilih model kendali otomatis, maka sistem menampilakn menu konfigurasi. Dalam mode otomatis pengguna dapat mengkofigurasi lama waktu masing lampu pada tiap-tiap simpangan. Berdasarkan konfigurasi tersebut sistem akan melakukan kendali pada lampu lalu lintas.
Pengguna Aplikasi
Halaman Utama Kendali manual Kendali Otomatis
Membuka Aplikasi
Memilih Aplikasi manual
Memilih Kendali Otomatis Tampilan Manual
Mengendalikan Lampu lalu lintas
Tampilan Otomatis Konfigurasi Sistem Otomatis
Gambar 5 Diagram Sequences Memilih Kendali
Otomatis
3.2.3 Rancangan Data Urutan Penyalaan Lampu Tabel 1. Data Tabel Urutan Penyalaan Lampu
Sistem ini menggunakan 12 buah led dimana 8 led pertama sambungkan dengan pin data (2-9) dan 4 led trakhir sambungkan dengan pin control (1,14,16,17). Oleh karena itu, 8 buah led pertama diberi inisial D0 sampai dengan D7 dan 4 buah led terakhir diberi inisial C0 sampai dengan C3. semua prose pemberian data biner keluaran pada paralel port terlihat pada tabel 1.
Volume II/No.2/November/2010 16
4. EVALUASI SISTEM
Dalam melakukan evaluasi ini penulis akan menampilkan tampilan antar muka aplikasi program dan uji coba pengendalian traffic light berupa pengujian pada lama waktu lampu menyala serta pengujian kondisi nyala lampu masing-masing simpangan.
4.1 Implementasi Antar muka
Simulasi pengaturan lampu lalu lintas ini adalah program yang digunakan untuk melakukan pengaturan lampu lalu lintas berdasarkan timer. Jam pergi dan pulang kantor digunakan sebagai masukkan jumlah kepadatan pada perempatan Tomang.
4.1.1 Antarmuka Simulasi
Antarmuka simulasi adalah proses yang dapat mengatur lampu lalu lintas secara otomatis dan manual, yang pengaturannya berdasarkan jumlah kepadatan pada saat jam kantor dan juga jam pulang kantor. Antarmuka simulasi program dapat dilihat pada Gambar 6.
Gambar 6. Antarmuka Simulasi 4.1.2 Antar muka Kendali Manual
Antar muka kendali manual adalah proses pengaturan yang bisa dikendalikan oleh user secara manual sesuai dengan kebutuhan mendesak. Pengaturan ini berguna pada saat ada iring-iringan mobil jenazah, mobil pejabat, ambulans ataupun kebutuhan-kebutuhan mendesak yang lainnya. Dapat dilihat pada gambar 4.3.
Gambar 7. Kontrol Lampu Manual
4.1.3 Antar muka Kendali Otomatis
Antar muka kendali otomatis adalah proses pengaturan yang bisa dikendalikan oleh user secara otomatis sesuai dengan kebutuhan. Pada pengaturan ini user harus melakukan setting waktu tunggu pada setiap arah perempatan atau semua arah di perempatan tersebut. Setting waktu ini terbagi menjadi dua bagian, yaitu setting jam kantor dan jam pulang kantor.
Pada tiap-tiap bagian terdapat dua pengaturan, yaitu setting semua arah dan masing-masing arah. Setting semua arah digunakan untuk pengaturan semua arah tanpa ada perbedaan waktu nyala lampu hijau pada setiap lampu lalu lintas. Sedangkan pada setting masing-masing arah terdapat perbedaan nyala lampu hijau pada tiap-tiap lampu lalu lintas yang ditentukan oleh user. Jika semua setting waktu telah dilakukan maka user bisa melakukan kendali otomatis. Ini ter;ihat pada gambar 8 dan 9.
(a)
(b)
Gambar 8. Setting kendali Otosaat jam masuk kantor
Volume II/No.2/November/2010 17
Gambar 9. Setting kendali otomatis 4.3 Pengujian Program Kendali Traffic Lights
Metode pengujian ini merupakan pengujian program berdasarkan fungsi dari program. Tujuan dari metode pengujian testing ini adalah untuk menemukan kesalahan fungsi pada program.
Data pengujian lama waktu nyala lampu pada pengendali ini dengan waktu yang sesungguhnya dengan menggunakan stopwatch. Data pengujian program kendali Traffic lights terlihat pada tabel 3 dan tabel 4.
Tabel 2. Data Pengujian Perbandingan Lama Waktu
Nyala Lampu
Sedangkan pengujian kondisi nyala lampu yang ada di program simulasi dengan lampu di pesawat simulasi :
Berdasarkan data hasil pengujian lama waktu nyala lampu di atas dapat diambil beberapa hal yang penting yaitu :
a. Perbandingan antara lama waktu hasil setting pada semua kondisi jenis kendali pada simulasi dan modelnya dengan waktu stopwatch adalah sama dengan kesalahan 0%. b. Nyala lampu di pesawat simulasi adalah sama
dengan nyala lampu diprogram simulasi sesuai dengan setiap kondisi pengendalian yang dipilih.
c. Software ini terbukti dapat digunakan sebagai pengendali lampu lalu lintas pada simpang empat Tomang.
Tabel 3. Data Pengujian Kondisi Nyala Lampu
5. PENUTUP 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan dari uraian di atas, dapat diambil beberapa kesimpulan yang penting yaitu sebagai berikut:
1. Sistem pengendalian lalu lintas ini dapat mengoptimalisasi pengontrolan lampu lalu lintas dengan menggunakan timer, dimana sistem yang diterapkan adalah control sytem berdasarkan real time sehingga lebih efisien. 2. Pada pengendali ini pengaturan lama waktu
nyala lampu lalu lintas dapat diatur setiap saat dengan mudah dengan dibantu simulasi pada miniatur perempatan jalan Tomang.
3. Perbandingan waktu antara nyala lampu lalu lintas pada pengendali ini dengan waktu yang sebenarnya adalah sama, atau dengan kata lain selisih antara keduanya adalah 0% (tergantung dari spesifikasi dari komputer).
4. Kondisi nyala lampu antara nyala lampu di program pengendali dengan nyala lampu di pesawat simulasi adalah sama pada setiap jenis kendali.
5. Sistem pengendalian lampu lalu lintas ini terbukti mampu bekerja dengan baik dalam mengatur lama waktu dan kondisi nyala lampu khususnya pada saat jam kantor dan pulang kantor persimpangan empat Tomang.
Volume II/No.2/November/2010 18 6. Pengendali ini dapat dikembangkan untuk
mengendalikan lebih dari simpang empat jalan yang tentunya dengan mengubah program.
5.2. Saran
Beberapa saran yang dapat digunakan untuk pengembangan pengendali lampu lalu lintas ini adalah sebagai berikut:
1. Pengendali ini untuk lebih lanjut hendaknya diberi sensor kepadatan, sehingga pengaturan lama waktu tiap-tiap jalur dapat berjalan lebih otomatis lagi menyesuaikan kepadatan tiap-tiap jalur tersebut.
2. Komputer dibuat terpusat dengan tugas mengkoordinasi beberapa persimpangan (yang tidak harus simpang empat), terutama yang berdekatan, dengan tujuan untuk lebih memperlancar lalu lintas kendaraan pada suatu daerah.
3. Untuk masalah pengkabelan, hendaknya pengembangan pengendali ini menggunakan sistem serat optik, telemetri atau sistem frekwensi.
4. Untuk mengantisipasi pemadaman listrik oleh PLN, pengendali ini bisa menggunakan catu daya cadangan seperti sel surya.
DAFTAR PUSTAKA
Suhata. VB Sebagai Pusat Kendali Peralatan Elektronik. Jakarta. PT. Elex Media Komputindo, 2005.
Prasetia, Retna, Catur Edi Widodo. Teori dan Praktek Interfacing Port Paralel dan Port Serial Komputer dengan Visual Basic 6.0. Yogyakarta. Andi Offset, 2004.
Indahdin, Jemala. Simulasi Pengaturan Lampu Lalulintas Berdasarkan Logika Fuzzy Menggunakan Borland Delphi 7.0. Jakarta. Universitas Mercu Buana, 2008.
PHK TIK K1. Karakteristik Lalu Lintas. Malang. Universitas Widyagama, 2008.
Pressman, Roger S. Software Engineering A Practitioner’s Approach. Sixth edition, McGraw-Hill International Edition, 2005.
