Analisis dan Simulasi Metode Pemilihan Jalur Evakuasi dengan Algoritma Floyd-Warshall dan Bellman-Ford di Poltek Telkom

(1)

ALGORITMA FLOYD-WARSHALL DAN BELLMAN-FORD DI POLTEK TELKOM

Syahrul Adha¹, Niken Dwi Cahyani², Bayu Erfianto³

¹Teknik Informatika, Fakultas Teknik Informatika, Universitas Telkom

Abstrak

Wireless sensor network memiliki peranan yang sangat penting dalam aplikasi militer, sipil, industri maupun lingkungan salah satunya adalah aplikasi pemilihan jalur evakuasi korban kebakaran. Pemilihan jalur evakuasi dikategorikan termasuk dalam permasalahan shortestpath problem.

Di dalam tugas akhir ini, diterapkan 2 metode yaitu dengan menggunakan algoritma Floyd-Warshall dan Bellman-Ford untuk mengatasi permasalahan pada pemilihan jalur evakuasi serta untuk membandingkan nilai performansi dari output yang dihasilkan dari pembentukan jalur evakuasi tersebut.

Dari hasil simulasi diperoleh kesimpulan bahwa tidak adanya perbedaan dalam hal pembentukan jalur evakuasi beserta nilai performansi baik itu dengan menggunakan algoritma Floyd-Warshall dan Bellman-Ford.

Kata Kunci : shortestpath problem, Floyd-Warshall, Bellman-Ford, jalur evakuasi

Abstract

Wireless sensor network has a very important role in military, application, civil, industrial and environmental applications one of which is a fire evacuation route selection. Evacuation route designed election issues included in the shortest problem.

Within this final project, we applied 2 methods, using Floyd-Warshall and Bellman-Ford algorithms to overcome the problem in choosing evacuation route and for comparing the performance value of output produced from the formation of the evacuation route.

From the simulation results showed that there was no difference in terms of value creation and their evacuation route was a good performance by using Floyd-Warshall and Bellman-Ford algorithms.

Keywords : shortest problem, Floyd-Warshall, Bellman-Ford, evacuation route.

Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)

(2)

1

1. Pendahuluan

1.1 Latar Belakang Masalah

Teknologi saat ini telah memberikan banyak kemudahan bagi manusia. Salah satunya adalah pendeteksian sumber bencana kebakaran dengan menggunakan teknologi sensor. Sensor memiliki 2 tipe yaitu wired sensor dan wireless sensor.

Kemajuan teknologi ternyata tidak terhindar dari resiko. Teknologi wired sensor itu sendiri memiliki kelemahan, salah satunya adalah sulit menjangkau area yang diinginkan dan media kabel yang mudah terbakar.

Salah satu cara yang digunakan untuk mengatasi dari kelemahan resiko terseb ut adalah dengan menggunakan teknologi wireless sensor network (WSN). WSN adalah jaringan nirkabel yang terdiri dari beberapa sensor yang diletakkan di tempat-tempat berbeda untuk memonitoring kondisi suatu plan. Beberapa kondisi monitoring bisa digunakan, dalam hal ini kasus pemilihan jalur evakuasi bisa dijadikan sebagai pokok bahasan.

Jalur evakuasi merupakan pokok bahasan yang akan dibahas dalam Tugas Akhir ini . Dalam mengimplementasikan informasi jalur evakuasi ke dalam wireless sensor network diperlukan solusi dengan menggunakan metode yang tepat. Beberapa metode

shortestpath problem bisa digunakan, yaitu dengan menggunakan algoritma Djikstra, Bellman-Ford, Johnson, Perturbation Methods serta Floyd-Warshall. Algoritma Floyd-Warshall dan Bellman-Ford yang akan digunakan dalam pemilihan jalur evakuasi korban kebakaran.

Alasan penggunaan algoritma Floyd-Warshall dan Bellman-Ford dalam pemilihan jalur evakuasi korban kebakaran adalah kedua metode ini merupakan solusi yang cukup tepat untuk menyelesaikan permasalahan shortest path problem serta selain itu penulis ingin melakukan perbandingan terhadap nilai performance dari kedua algoritma tersebut sehingga hasilnya akan dipilih jalur evakuasi dengan nilai performance yang paling optimal.

1.2 Perumusan Masalah

Masalah yang akan diteliti berdasarkan latar belakang diatas adalah sebagai berikut:

1. Pembentukan jalur evakuasi dengan menerapkan algoritma Floyd-Warshall

dan Bellman-Ford

2. Hasil perbandingan masing – masing average cost, hop count dan time process untuk menentukan nilai cost minimum dan maksimum.

3. Sistem yang akan dibangun berupa navigasi evakuasi kebakaran.

1.3 Tujuan Penulisan

Tujuan penulisan yang ingin dicapai dalam tugas akhir ini adalah:

1. Membangun sistem peringatan dengan menggunakan metode Floyd-Warshall dan Bellman-Ford, sehingga mampu mengarahkan jalur evakuasi ke pintu exit terdekat.

(3)

2 dan time process dari metode Floyd-Warshall dan Bellman-Ford.

3. Melakukan simulasi navigasi evakuasi kebakaran.

1.4 Batasan Masalah

Dalam penelitian Tugas Akhir ini, objek penelitian dibatasi dengan ruang lingkup sebagai berikut:

1. Lokasi sensor telah ditetapkan sebelumnya.

2. Pengujian sensor dan sistem navigasi dilakukan secara simulasi.

3. Tangga yang digunakan untuk jalur evakuasi korban kebakaran diasumsikan sangat mencukupi sehingga tidak terjadinya berdesak – desakan.

4. Lokasi titik kebakarannya hanya pada satu lantai tidak secara keseluruhan lantai gedung.

5. Antara sensor satu dengan yang lainnya sudah dirancang memiliki area

coverage pendeteksian.

6. Wireless sensor network sudah dirancang tahan terhadap kebakaran. 7. Memiliki 3 sink / coordinator yang digunakan sebagai sensor exit.

1.5 Metodologi Penyelesaian Masalah

Metodologi pembahasan yang digunakan dalam penelitian Tugas Akhir ini adalah:

1. Mengumpulkan bahan-bahan referensi yang akan menunjang proses penelitian, seperti jurnal-jurnal, artikel-artikel, paper tentang wireless sensor network dan metode Floyd-Warshall dan Bellman-Ford.

2. Studi Literatur dengan mempelajari tentang:  Coverage wireless sensor network.

 Konsep dan cara kerja metode Floyd-Warshall dan Bellman-Ford

 Evaluasi kinerja.

3. Merancang simulasi evakuasi kebakaran dengan metode Floyd-Warshall

dan Bellman-Ford.

4. Analisis hasil dari simulasi.

5. Membuat kesimpulan dari hasil penelitian.

(4)

39

5. Kesimpulan dan Saran

5.1 Kesimpulan

Dari hasil analisis hasil pengujian pada Bab IV diatas, diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut:

1. Untuk skenario pembentukan jalur evakuasi korban kebakaran baik itu dengan menggunakan algoritma Floyd-Warshall dan Bellman-Ford sama-sama tepat untuk diimplementasikan dalam simulasi tersebut, alasannya karena jalur evakuasi yang terbentuk dari jalur awal sampai ke jalur exit disesuaikan dengan nilai bobot yang terkecil serta jalur evakuasi tidak mengarahkan ke jalur yang berbahaya.

2. Nilai average cost of weight dan hop count memiliki nilai yang sama antara algoritma Floyd-Warshall dan Bellman-Ford, ini dikarenakan karena kedua algoritma tersebut sama-sama memiliki metode mencari nilai bobot yang paling kecil namun cara implementasinya yang berbeda.

5.2 Saran

Saran penulis untuk pengembangan Tugas Akhir “Analisis dan Simulasi Metode Pemilihan Jalur Evakuasi Korban Kebakaran dengan algoritma Floyd-Warshall dan Bellman-Ford (studi kasus: Poltek Telkom)” sebagai berikut:

1. Pada penelitian selanjutnya diharapkan adanya parameter konsumsi daya sehingga dapat menghitung masa hidup batere pada WSN.

2. Pada penelitian selanjutnya diharapkan adanya kombinasi antara pembentukan jalur evakuasi sehingga informasi yang didapat calon korban kebakaran tidak hanya dalam satu tempat saja tetapi bisa digunakan banyak tempat.

3. Pada penelitian selanjutnya diharapkan menambahkan nilai p arameter untuk digunakan menghitung QoS (Quality of Service) dari WSN.

4. Pada simulasi ini time process digunakan untuk menghitung waktu proses pembentukan jalur evakuasi dari algoritma Floyd-Warshall dan Bellman-Ford saja, dan diharapkan penelitian selanjutnya time process ini dapat dikembangkan untuk menghitung estimasi waktu proses jalur evakasi korban kebakaran sampai ke pintu exit dengan selamat.

(5)

40

DAFTAR PUSTAKA

[1] Bertsekar, Dimitri P. 1993. A Simple and Fast Label Correcting Algorithm for Shortest Paths. Laboratory for Information and Decision Systems, M.I.T, Cambridge.

[2] Craig, William C. Zigbee “Wireless Control That Simply Works”. Program Manager Wireless Communication. ZMD. America

[3] Egan, David. 2005. The Emergence of Zigbee in Building Automation and Industrial Control. University of Houston

[4] Huang, Chi-Fu. Tseng, Yu-Chee. Lo, Li-Chu.2002. The Coverage Problem in Three-Dimensional Wireless Sensor Network. National Chiao Tung University, Hsin-Chu, Taiwan: Department of Computer Science.

[5] http://www.sas.org/tcs/weeklyIssues/index.html. Dziekan, Mike. 2004. Where there’s smoke, there’s (not always) fire: An inside look at Smoke Detector.

[6] Pan, Meng-Shiuan. Dan Tseng, Yu-Chee. 2005. Zigbee Wireless Sensor Network and Their Application. National Chiao Tung University, Hsin-Chu, Taiwan: Department of Computer Science.

[7] Pan, Meng-Shiuan. Dan Tseng, Yu-Chee. 2005. Emergency Guiding and

Monitoring Applications in Indoor 3D Environment by Wireless Sensor Network. National Chiao Tung University, Hsin-Chu, Taiwan: Department of Computer Science.

[8] Pan, Meng-Shiuan. Dan Tseng, Yu-Chee. 2005. Fast Abstract Implementation of an Emergency. National Chiao Tung University, Hsin-Chu, Taiwan: Department of Computer Science.

[9] Tseng, Yu-Chee. Pan, Meng-Chiuan. Tsai, Yuen-Yung. 2005. A Distributed Emergency Navigation Algorithm for Wireless Sensor Network . National Chiao Tung University, Hsin-Chu, Taiwan: Department of Computer Science.

[10] Wang, Jialei. Sun, Ying. Liu, Zuojun. Yang, Peng. 2007.Route Planning based on Floyd Algorithm for Intelligence Transportation System. School of Electrical Engineering and Automation Hebei University of Technology. Tianjin, China.

(6)

41 [11] Wirawan, Sjamsijar Rachman. Pratomo, Istas. Mita, Nagahisa. 2008. Design of

Low Cost Wireless Sensor Network-Based Environmental Monitoring for Developing Country. Akihabara. Tokyo.

[12] www.wikipedia.org Algoritma Floyd-Warshall - Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

[13] www.wikipedia.org. Algoritma Bellman-Ford - Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

[14] www.wikipedia.org. Sensor - Wikipedia, the free encyclopedia.

[15] www.wikipedia.org. Smoke detector - Wikipedia, the free encyclopedia. [16] www.wikipedia.org. Detection theory - Wikipedia, the free encyclopedia