MODUL PERKULIAHAN
Rekayasa
Transportasi
Konsep Arus Lalu Lintas Jalan
Raya dan Persimpangan
Fakultas Program Studi Tatap Muka Kode MK Disusun Oleh
Teknik Teknik Sipil
02
11020 Reni Karno Kinasih, S.T.,M.TAbstract
Kompetensi
Modul ini berisi mengenai pengenalan umum lalu lintas, dasar hukum pengaturan lalu lintas dan hirarki jalan, faktor-faktor yang mempengaruhi arus lalu lintas dan uninterrupted flow dan interrupted flow
Parameter Lalu Lintas
Interaksi antara kendaraan dan pengemudinya, dan juga dengan kendaraan-kendaraan lainnya adalah suatu proses yang sangat kompleks. Terdapat 3 pendekatan utama untuk memahami dan menghitung arus lalu-lintas. Pendekatan pertama adalah pendekatan makrokopis yang melihat arus lalu-lintas secara keseluruhan. Pendekatan kedua adalah pendekatan mikroskopis yang melihat respon dari setiap kendaraan secara terpisah-pisah. Di sini kombinasi pengemudi-kendaraan individu akan dikaji. Pendekatan ketiga adalah pendekatan faktor-manusia, pada dasarnya pendekatan ini berusaha mendefinisikan mekanisme bagaimana seorang pengemudi (dan kendaraannya) menempatkan dirinya terhadap kendaraan lainnya dan terhadap jalan raya atau system pengarah lainnya.
Salah satu cara untuk menggabungkan ketiga pendekatan di atas adalah dengan mengambil asumi awal bahwa aliran lalu-lintas tersusun atas kendaraan-kendaraan dan pengemudi-pengemudi yang identik, sehingga akan mempermudah pengintegrasian berbagai pendekatan tersebut. Kombinasi yang paling sederhana juga mengasumsikan bahwa kendaraan bergerak pada kecepatan yang sama dan bahwa jarak antar kendaraan bergantung pada kecepatan.
Paling tidak terdapat delapan variable atau ukuran dasar yang digunakan untuk menjelaskan arus lalu-lintas, sementara itu beberapa karakteristik aliran lainnya diturunkan dari variable-variable ini.
Tiga variable utama adalah kecepatan (v), volume (q), dan kepadatan (k). Tiga variable lainnya yang digunakan dalam analisis arus lalu lintas adalah headway (h), spacing (s), dan occupancy (R). Yang berhubungan dengan spacing dan headway adalah dua parameter lain, yaitu clearance (c) dan gap (g).
1.
Kecepatan (
speed)
kecepatan rata-rata sebagai variable signifikan yaitu kecepatan rata-rata ruang (space mean speed) yang diperoleh dengan merata-ratakan kecepatan individual semua kendaraan dalam daerah studi.
Berapa kecepatan tempuh rata-rata ke tiga kendaraan tersebut?
Kecepatan tempuh rata-rata yang dihitung di atas merupakan kecepatan tempuh rata-rata ruang (space mean speed). Disebut kecepatan rata-rata ”ruang” karena penggunaan waktu tempuh rata-rata pada dasarnya memperhitungkan rata-rata berdasarkan panjang waktu yang dipergunakan ssetiap kendaraan di dalam ”ruang”.
Cara lain untuk menentukan kecepatan rata-rata dari sebuah aliran lalu lintas adalah dengan menentukan kecepatan rata-rata waktu (vt), yang merupakan rata-rata aritmetik dari
kecepatan yang diukur pada seluruh kendaraan yang melintasi, katakanlah, suatu titik yang tetap di tepi jalan dalam rentang waktu tertentu, di mana dalam kasus ini kecepatan individualnya dikenal sebagai kesepatan spot (spot speed).
Contoh:
3 kendaraan melewati sebuah penunjuk jarak dengan kecepatan 50, 40 dan 35,3 mil/jam. Berapa kecepatan rata-rata waktu dari ketiga kendaraan tersebut?
Jawaban:
Perhatikan bahwa kecepatan rata waktu selalu lebih besar daripada kecepatan rata-rata ruang, kecuali pada situasi di mana seluruh kendaraan mempunyai kecepatan yang sama.
Berikut ini adalah istilah-istilah berhubungan dengan kecepatan:
- Free flow speed: kecepatan pada saat lalu lintas rendah (lengang), dimana pengendara cenderung tanpa adanya hambatan oleh kendaraan lain.
- Running speed: kecepatan di mana waktu tempuh yang dihitung adalah waktu tempuh bergerak, tidak termasuk waktu berhenti
- Travel speed: kecepatan di mana waktu tempuh yang dihitung adalah waktu tempuh perjalanan termasuk waktu berhenti
- Time mean speed: kecepatan rata-rata kendaraan (dihitung secara aritmetik) yang melintasi titik di ruas jalan.
- Space mean speed: kecepatan rata-rata kendaraan yang melintasi suatu segmen di ruas jalan (waktu tempuh diukur setiap kendaraan yang melintasi segmen jalan dan dihitung secara statistik)
2.
Volume dan Tingkat Arus
Disebutkan oleh Kisty di dalam buku Dasar Rekayasa Transportasi Jilid 1, volume dan tingkat arus adalah dua ukuran yang berbeda. Volume (q) adalah jumlah sebenarnya dari kendaraan yang diamati atau diperkirakan melalui suatu titik selama rentang waktu tertentu. Sedangkan tingkat arus (rate of flow) adalah jumlah kendaraan yang melalui suatu titik dalam waktu kurang dari 1 jam, tetapi diekivalenkan ke tingkat rata-rata per jam.
Contoh 3
Hitunglah tingkat arus kendaraan dari data berikut:
Periode waktu Volume kendaraan
Meskipun volume = 3147 kendaraan/jam, namun tingkat arus dalam tiga kali periode waktu masing-masing adalah 2800, 3248 dan 3270 kendaraan/jam
Data volume dapat berupa: a. Berdasarkan arah arus b. Berdasarkan jenis kendaraan
c. Waktu pengamatan survey lalu lintas seperti 15 menit, 1 jam atau 1 jam hijau
d. Volume jenuh merupakan volume maksimum yang dapat melewati garis stop, setelah kendaraan mengantri pada saat lampu merah, kemudian bergerak menerima lampu hijau.
Volume lalu lintas mempunyai nama khusus berdasarkan bagaimana data tersebut diperoleh:
1. ADT (Average Daily Traffic) atau LHR (Lalu Lintas Harian Rata-Rata) yaitu total volume lalu lintas rata-rata harian berdasarkan pengumpulan data selama X hari dengan ketentuan 1 < x < 365.
2. AADT (Average Annual Daily Traffic) atau LHRT (Lalu Lintas Harian Rata-Rata Tahunan), yaitu total volume rata-rata harian (seperti ADT) akan tetapi pengumpulan datanya harus > 365 hari (X > 365).
4. Rate of flow atau flow rate adalah volume yang diperoleh dari pengamatan yang lebih kecil dari satu jam akan tetapi kemudian dikonversikan menjadi 1 jam secara linier. 5 . PHF (Peak Hour Factor/faktor jam sibuk) adalah perbandingan volume satu jam penuh
dengan 15 menit puncak dari flow rate pada jam tersebut.
𝑃𝐻𝐹 = 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 1 𝑗𝑎𝑚
𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 15 𝑚𝑒𝑛𝑖𝑡𝑚𝑎𝑘𝑠𝑖𝑚𝑢𝑚
3.
Kepadatan (
Density
)
Kepadatan, atau beberapa literatur menyebut sebagai kerapatan (d) adalah jumlah kendaraan yang menempati suatu panjang tertentu dari lajur atau jalan, dirata-rata terhadap waktu. Kerapatan tinggi menunjukkan jarak antar kendaraan cukup dekat, kerapatan rendah berarti jarak antar kendaraan cukup jauh. Perhitungan langsung untuk kepadatan dapat diperoleh melalui foto udara, tetapi umumnya dihitung dengan persamaan berikut ini apabila kecepatan dan tingkat arus diketahui:
q = v X k
di mana:
q = tingkat arus (kendaraan/jam)
v = kecepatan tempuh rata-rata (mil/jam atau km/jam)
k = kepadatan rata-rata (kendaraan/mil atau kendaraan/km)
Sehingga, suatu ruas jalan raya dengan tingkat arus 1350 kendaraan/jam dan kecepatan tempuh rata-rata 45 mil/jam akan memiliki kepadatan k =... kendaraan/mil
4.
Spacing
dan
headway
Dua karakteristik tambahan dari lalu lintas yaitu spacing dan headway. Spacing (s) adalah jarak antara dua kendaraan yang berurutan di dalam suatu aliran lalu lintas yang diukur dari bemper depan satu kendaraan ke bemper depan kendaraan di belakangnya. Headway
adalah waktu antara dua kendaraan yang berurutan ketika melalui sebuah titik pada suatu jalan. Baik spacing maupun headway berhubungan dengan kecepatan, tingkat arus, dan kepadatan.
Headway antar kendaraan dapat dihitung dengan menggunakan stop-watch, ketika kendaraan-kendaraan tersebut melalui sebuah titik pengamatan pada suatu lajur.
5.
Tingkat Hunian Lajur (
Lane Occupancy
)
Lane occupancy adalah salah satu ukuran yang digunakan dalam pengawasan jalan tol. Jika seseorang dapat menghitung panjang badan dari semua kendaraan pada suatu bagian jalan tertentu, maka perbandingan (rasio) lane occupancy:
R
=
𝐽𝑢𝑚𝑙𝑎 𝑑𝑎𝑟𝑖 𝑝𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑘𝑒𝑛𝑑𝑎𝑟𝑎𝑎𝑛𝑃𝑎𝑛𝑗𝑎𝑛𝑔 𝑏𝑎𝑔𝑖𝑎𝑛 𝑗𝑎𝑙𝑎𝑛
Maka R dapat dibagi dengan panjang rata-rata dari kendaraan untuk memperoleh perkiraan kepadatan (k).
Contoh:
Lane Occupancy (LO) dapat juga dinyatakan sebagai perbandingan antara waktu ketika kendaraan ada di lokasi pengamatan pada lajur lalu lintas terhadap waktu pengambilan sampel. Pencatatan lane occupancy yang benar sangat berguna dalam mengevaluasi performa aliran lalu-lintas.
6.
Clearance
dan
Gap
Clearance dan gap berkorespons dengan parameter spacing (ft) dan headway (detik). Selisih antara spacing dan clearance jelas adalah panjang rata-rata kendaraan (ft). Demikian pula selisih antara headway dan gap adalah ekuivalen waktu dari panjang rata-rata sebuah
L = panjang kendaraan rata-rata (ft)
c = spacing rata-rata (ft)
h = headway rata-rata (ft)
v = kecepatan rata-rata (ft/detik)
Hubungan Antara Parameter
Hubungan antara peubah arus, kepadatan dan kecepatan lalu lintas ditunjukkan dalam
rumusan berikut:
q = v X d
di mana:
q = arus lalu lintas
d =kepadatan
Hubungan antara besarnya arus/ volume lalu lintas dengan kecepatan(dalam hal ini
kecepatan sesaat) dengan kepadatan lalu lintas secara grafis pada gambar sebagai berikut
Hubungan kecepatan dan kepadatan adalah linier yang berarti bahwa semakin
tinggi kecepatan lalu lintas dibutuhkan ruang bebas yang lebih besar antar
kendaraan yang mengakibatkan jumlah kendaraan perkilometer menjadi lebih kecil.
Hubungan kecepatan dan arus adalah parabolik yang menunjukkan bahwa semakin
besar arus kecepatan akan turun sampai suatu titik yang menjadi puncak parabola
tercapai kapasitas setelah itu kecepatan akan semakin rendah lagi dan arus juga akan
semakin mengecil.
Hubungan antara arus dengan kepadatan juga parabolik semakin tinggi kepadatan
arus akan semakin tinggi sampai suatu titik di mana kapasitas terjadi, setelah itu