117
PenentuanHubunganLaju-AliranLaluLintasJalanArteri
AhmadRaqibAb.Ghani,WanHashimWanIbrahimdanAhmadFarhanMohdSadullah
JabatanKejuruteraanPengangkutan,GeoteknikdanGeomatik FakultiKejuruteraanAwamdanAlamSekitar,
KolejUniversitiTeknologiTunHusseinOnn, 86400ParitRaja,Bt.Pahat,
JohorDarulTakzim.
ReceivedDate:5thMay2005 AcceptedDate:21stJune2006
ABSTRAK
Sehinggakini,tiadahubungandiantaralajudanaliranlalulintasdilaporkansecararasmiuntukjalan arteridiMalaysia.LaporanTrafficStudyMalaysiahanyamenunjukkanhubunganlajudanaliranlalulintas untukjalanyangkeadaanaliranlalulintasnyatidaktergangguolehkesanlampuisyarat.Jalanarteripula merupakanjalanyangmempunyaipersimpanganberlampuisyaratyangjaraknya3kmataukurangdan membawaisipadulalulintasyangmempunyaipergerakanterusyangtinggi.Kajianinidijalankankearah menghasilkanhubungandiantaralajudanaliranlalulintasuntukjalanarteridiMalaysia.Hubunganini diperolehdenganmenggunakanmodel-modelaliranlalulintasyangsediaada.Tujuankhususkajianini adalahuntukmenentukanmodelyangpalingsesuaidengankeadaanlalulintasdiMalaysia.Hubungan lajudanaliranlalulintasmerupakansuatuparameterpentingdalamaspekperancangandanpemodelan pengangkutan.Untukkajianini,datalajuperjalanandanaliranlalulintasdiambiluntukjalan-jalanyang telah dikenal pasti. Semua data yang diperoleh telah dikumpulkan dan analisis dibuat berdasarkan ModelGreenshields,ModelGreenberg,ModelUnderwooddanModelDrake.Keputusankajiantelah menunjukkan Model Underwood adalah paling sesuai untuk menggambarkan hubungan laju dan aliranlalulintasbagikeadaanjalanrayadiMalaysia.Datalajualiranbebasyangdicerapdilapanganjuga dibandingkandengannilailajualiranbebasyangdiramalkanolehsetiapmodel.
Katakunci:Laju,jalanarteri,aliranlalulintas,ModelGreenshields,ModelUnderwood,ModelDrake,Model GreenbergTerubahsuai
ABSTRACT
Presently,thereisnopublishedrelationshipbetweenspeedandtrafficflowforarterialroadinMalaysia.Report onTrafficStudyMalaysiaindicatestherelationshipsofspeedandtrafficflowsforuninterruptedflowfacilities. Anarterialroadisaroadconsistingoftrafficlightjunctionswithin3kmdistanceorlessandcarryinghigh throughtrafficvolume.Thisstudyisconductedtowardsproducingtherelationshipsbetweenspeedandtraffic flowforarterialroadsinMalaysia.Thespeed-flowrelationshipswasdevelopedusinganexistingtrafficflow
model.ThespecificaimofthisstudyistodeterminewhichmodelisappropriatewithrespecttoMalaysian
Kajian ke atas jalan arteri ini dibuat selaras dengan cadangan kajian masa hadapan oleh laporanTrafficStudyMalaysia (Perunding Lee &Rakanetal.1996).Kajiantelahdicadangkan untukdibuatdijalanyangmengalamikesesakan lalu lintas di kawasan bandar. Kajian perlu dijalankan untuk meningkatkan pemahaman mengenaikapasitidanprestasialiranlalulintas sewaktukeadaansesak.Iajugabolehdigunakan untukmembuatpenilaianterhadaphubungan laju-aliran di jalan luar bandar yang telah dihasilkanmelaluilaporantersebut.Hasilkajian ini diharapkan dapat dimanfaatkan oleh para jurutera lalu lintas dan ahli perancang bandar diMalaysiadalamkerjaperancangan,penilaian danpemodelanpengangkutan.Penilaianjalan arteri perlu dilakukan untuk mengetahui aras perkhidmatannyayangsebenar.Kajianinijuga diharapkanmenjadisuaturujukanpentingdalam kajian-kajianakandatangmengenaijalanarteri dinegarakita.Jalanarteridipilihuntukkajianini keranaianyamerupakanjalandiawasanbandar dan seringkali mengalami masalah kesesakan lalu lintas terutamanya pada waktu puncak. Objektifkajiandijalankanialahuntuk:
(1) Menentukankesesuaianmodellajualiranlalu lintasuntukkeadaanjalanarteridiMalaysia. (2) Mendapatkanhubunganantarakelajuandan aliranlalulintasuntukjalanarteriberdasarkan keadaanjalanrayadiMalaysia.
(3) Membandingkan nilai laju aliran bebas di lapangandenganlajualiranbebasdaripada modelyangtelahdikenalpasti.
KAJIANKEPUSTAKAAN
Jalan arteri merupakan jalan utama yang menghubungkan tempat serta lokasi yang penting.Jalanarteritelahdidefinisikansebagai jalanyangmempunyaibeberapapersimpangan berlampuisyaratdanjarakantara2lampuisyarat biasanya adalah 3 km atau kurang dan fungsi utamanyaadalahuntukmenyediakanaliranlalu lintasterusmanakalamenyediakanlaluanmasuk ke kawasan bersebelahan adalah merupakan fungsinyayangkedua(HighwayCapacityManual 2000). Menurut laporan awal kajian lalu lintas bagi Malaysia (Perunding Lee & Rakan et al. 1996),jalanarteridiMalaysiadikelaskandalam kategori jalan bandar dan dikawal selia oleh kerajaannegeri.Penentuanhubunganlaju-aliran lalu lintas merupakan fokus utama kajian ini. Perhubunganlaju(v),aliran(Q)danketumpatan (D)bolehdiringkaskansepertiberikut:
dengan
Q = aliranlalulintas(ukp/jam/lorong) v = laju(km/jam)
D = ketumpatanlalulintas(ukp/km/ lorong)
119
Padaumumnya,perhubunganlajudanaliran lalu lintas boleh digunakan dalam pemodelan pengangkutan dalam analisis permintaan dan penawaran(Ortuzar&Willumsen1995).Kajian hubungan laju-aliran lalu lintas sebenarnya telahdibuatdiMalaysiaolehPerundingLee& Rakanetal.(1996).Walaubagaimanapun,kajian inihanyadilakukandilebuhrayadanjalanraya luar bandar yang lebih berbentuk jalan raya kurang gangguan. Antara objektif kajian ini ialahuntukmendapatkanhubunganlaju-aliran dannilailajualiranbebas.Datalajudanaliran lalu lintas dengan sela masa 5 minit dicerap denganmenggunakantiubpneumatik(berjarak 3m)dankameravideodiduastesenyangjarak antara1kmdengan2.5km.Kaedahpemadanan nombor pendaftaran telah digunakan untuk mendapatkanmasaperjalananantara2stesen tersebut.Nilailajuperjalanandiperolehdengan membahagikanjarakperjalanandenganmasa perjalanan.Sebanyak9lokasikajiantelahdipilih untuk kajian ini. Masa pemerhatian adalah di antara7sehingga9jamuntuksetiaplokasi. ModelUnderwooddanGreenshieldsmasing-masing dalam Persamaan (6) dan (7) telah digunakan untuk analisis laju-aliran lalu lintas. Persamaan laju-ketumpatan untuk kedua-dua
model ditunjukkan di bawah. Nilai laju aliran bebasyangdigunakanadalahnilaiuntuklebuh rayaPLUSiaitu90km/j.
dengan
v = laju(km/jam)
D = ketumpatanlalulintas(ukp/km/lorong) Do = ketumpatan optimum lalu lintas (ukp/
km/lorong)
Hubunganlaju-aliranyangdiperolehberupaya untuk meramalkan kapasiti jalan mengikut jenis.Jadual1menunjukkannilaikapasitijalan memasukinya. Data laju-aliran lalu lintas telah dicerapselama6jamiaitu4jam(0730-0930dan 1700-1900)padawaktupuncakdan2jam(1030-1230)padawaktubukanpuncak.
Data laju dan aliran yang telah dicerap kemudiannyadianalisisdenganmenggunakan kaedahregresi.Nilaipekalipenentuanberganda (R2) terubahsuai telah digunakan untuk menentukanmodelyangpalingsesuaidengan data yang dicerap. Analisis regresi yang telah dibuat mendapati Model Drake merupakan model yang terbaik untuk hubungan laju perjalanandenganketumpatandalamunitkereta penumpang. Pekali ukp yang telah digunakan untuk kajian ini terdapat dalam Jadual 2. Nilai pekali penentuan berganda (R2) terubahsuai yangdiperolehadalahrendahdisebabkanoleh aliranlalulintasdijalanarteritergangguakibat arahan berhenti di persimpangan berlampu isyarat dan aktiviti guna tanah di sekitar jalan tersebut.
Hubunganmasaperjalanandanketumpatan yang menggunakan Model Underwood telah digunakan untuk mendapatkan nilai pekali penentuan berganda (R2) terubahsuai yang lebih baik. Persamaan ini memerlukan data dengan
v =laju(km/jam) vf =lajualiranbebas
Do =ketumpatanoptimum(ukp/km/lorong) Dj =ketumpatansesak(ukp/km/lorong) D =ketumpatanlalulintas(ukp/km/lorong)
Jadual3.JenisjalanarteridankapasitidiSingapura(Lumetal.1998) Jenis Jalan Arteri Kapasiti (ukp/jam/lorong)
Jalan jejarian 875
Jalan lingkaran 910
Keseluruhan jenis 890
masaberhentiminimumperkilometersewaktu aliran bebas dan bilangan persimpangan berlampu isyarat per kilometer. Keputusan menunjukkanpekalipenentuanberganda(R2) terubahsuaiuntukhubunganmasaperjalanan danketumpatanadalahlebihbaikberbanding denganlajuperjalanandanketumpatan.Akhir sekali, lengkung laju-aliran berjaya diperoleh daripada hubungan masa perjalanan dengan ketumpatan.Jadual3menunjukkannilaikapasiti berdasarkan jenis jalan arteri di Singapura apabilanilaialiranlalulintasdisesebuahjalan arteridiketahui.
METODOLOGIKAJIAN
Metodologi kajian adalah seperti ditunjukkan dalam Rajah 1 yang memberikan pernyataan masalahuntukkajianini.Seterusnyapenentuan kaedah cerapan dan pemilihan lokasi kajian dibuat.Pengumpulandatalajudanalirandibuat
dananalisisregresiturutdibuatuntukmencari modelaliranlalulintassediaadayangterbaik untukdatadiMalaysia.
Hubungan laju-aliran merupakan suatu yang penting dalam bahagian pemodelan danperancanganlalulintas.Secarakhususnya, lajuperjalanandijalanarteridapatdiramalkan denganmenggunakanhubunganlaju-aliran. Dalam kajian ini, dua kaedah utama telah dikenalpastibagimenentukanlajuperjalanan. Kaedah-kaedahtersebutialahkaedahpemerhati bergerakdankaedahmengekorikereta.Kaedah yangdigunakanialahkaedahmengekorikereta. Dalam kaedah ini, antara prinsip utama yang digunakan ialah mendapatkan laju kereta lain yang menggunakan jalan tersebut dengan mengekorirapatkeretatersebut.MenurutEdie (1974),kaedahinisesuaidigunakanditempat yangmempunyaiisipadulalulintasyangtinggi. Didapati kaedah ini telah banyak digunakan
Jadual1.KapasitijalandiMalaysia(PerundingLee&Rakanetal.1996)
Jadual2.PekaliukpyangdigunakanuntukkajiandiSingapura(Lumetal.1998)
Jenis Jalan Kapasiti (ukp/jam/lorong)
Lebuh raya PLUS (4-6 lorong) 2100
Jalan 4-lorong, 2-arah, ada pembahagi jalan 1900
Jalan 2 lorong, 2 arah, tiada pembahagi jalan 3000 (untuk kedua-dua arah)
JenisKenderaan Pekaliukp
Kereta 1.00
Motosikal 0.68
Kenderaanringan 1.45
Kenderaanberat 1.56
121
Rajah1.Cartaalirmetodologikajian
Kesimpulan
Pemilihan Model yang Paling Sesuai
- Kriteria yang digunakan ialah nilai R2 yang tertinggi, ujian-F
dan ujian-t
Underwood Drake
Greenberg Greenshields
Penentuan Model yang Sesuai Menggunakan Analisis Regresi Kajian hubungan laju-aliran
Pengumpulan data Pemilihan lokasi kajian Penentuan kaedah cerapan
Pernyataan Masalah -Penentu hubungan laju-airan bagi
untuktujuananalisisaliranlalulintasdanjuga untuk pembangunan model laju-aliran lalu lintas (Ardekani & Herman 1985, Olszewski et al. 1995 dan Lum et al. 1998). Kajian telah dijalankandenganmenggunakankaedahinidan dibincangkansecaraterperincidalambahagian cerapandata.
Padamulanya,kajiantelahdimulakandengan kaedah pemerhati bergerak. Melalui kaedah ini,datalajudanaliranbolehdidapatidengan kos yang minimum. Cerapan aliran lalu lintas tidakperludibuatdiluarkeretaujian.Bilangan pemerhatiseramai3orangsudahmembolehkan datalajudanaliranlalulintasdicerap.Kaedah pemerhatibergerakinitelahdigunakandengan jayanya di United Kingdom dantelah terbukti denganterhasilnyalengkunglaju-aliranCOBA9 (Hall&Montgomery1993).Walaubagaimanapun, kaedahpemerhatibergerakdidapatitidaksesuai dalam siri kajian ini dan telah ditukar kepada kaedah mengekori kereta. Keputusan kajian yang dibuat di Jalan Ayer Keroh (Ghani et al. 2004) juga telah menunjukkan hubungan laju dengan ketumpatan menggunakan kaedah mengekori kereta adalah lebih baik daripada kaedahpemerhatibergerak.
Lokasikajianadalahjalanarteridibandaratau dipinggirbandar.Setiapjalanarterijugaperlu mempunyaipersimpanganberlampuisyaratdan tidakberlampuisyarat.Setiappanjangjalanarteri adalahpraktikaluntukkajianiaitutidakterlalu panjangdantidakpulaterlalupendekjaraknya (0.6kmhingga5.7km).
ModelGreenshields,Greenberg,Underwood dan Drake digunakan untuk analisis aliran lalu lintas kajian ini. Model-model aliran lalu lintasinimemerlukannilailajualiranbebas(vf), laju optimum (vo), ketumpatan sesak (Dj) dan ketumpatanoptimum(Do)untukmenyelesaikan persamaan-persamaannya.Nilailaju,alirandan ketumpatanlalulintasdilapanganperludicerap untukmendapatkannilai-nilaitersebut.Dalam kajian ini, terdapat tiga jenis data yang perlu dicerap di lapangan. Data yang ingin dicerap ialahlaju,aliranlalulintasdanlajualiranbebas. Datalajuyangdicerapadalahmerujukkepada lajuminruang.Lajuminruangadalahsuatujarak yang diketahui jaraknya dibahagikan dengan masa perjalanan yang dilalui (Robertsonetal.
1994).
Olehitu,datamasaperjalananperludicerap dengan menggunakan kaedah mengekori kereta untuk mendapatkan nilai laju. Aliran
lalulintaspuladicerapdenganmenggunakan kameravideo.Lajualiranbebasdicerapdengan menggunakan alatTDC-8. Alat ini sebenarnya mengukur masa sesuatu kenderaan melalui sesuatu jarak yang diketahui. Pemerhati akan menekan butang apabila kenderaan tersebut melalui titik mula dan menekan butang yang lain apabila kenderaan tersebut melepasi titik akhiryangdiketahuijarakantaratitiktersebut. MenurutglosariHighwayCapacityManual(1994), lajualiranbebasdidefinisikansebagailajuteori untuklalulintasdimanaketumpatanlalulintas adalahsifardankeadaaninisecarapraktikalnya tidakakanwujud.Kepentinganuntukmengetahui nilailajualiranbebasmerupakantitikpermulaan untuk membuat analisis kapasiti dan tahap perkhidmatan di bawah keadaan aliran tak terganggu.MenurutRobertsonetal.(1994),laju aliranbebasperludicerapketikawaktubukan puncak.Semuakaedahcerapandatadinyatakan secaraterperincidalambahagiancerapandata. Sebanyakempatmodellaju-aliranlalulintas yangutamatelahdikenalpastiuntukdigunakan dalamkajianini.Padaasalnya,semuamodellaju-aliran ini diperoleh melalui kajian di lapangan yang telah dijalankan pada jalan bukan arteri. Walaubagaimanapun,Williamsetal.(1987)telah membuktikan bahawa model-model tersebut boleh digunakan dalam simulasi rangkaian sistem jalan arteri. Oleh itu, model aliran lalu lintas Greenshields, Greenberg, Underwood danDrakebolehdigunakanuntukpemodelan aliranlalulintasbagijalanarteri.Sebagaicontoh, kajiandiSingapuraturutmenggunakanModel Drake dalam penghasilan lengkung laju-aliran untukjalanarteri(Lumetal.1998;Olszweskiet al.1995).
Datahubunganlaju-aliranadalahtidaksekata dantidakmempunyaibentukjikadibandingkan dengandatahubunganlaju-ketumpatanyang lebihsekatadanmempunyaibentukkekacang yanglebihjelas(Duncan1976).Datahubungan laju-ketumpatan yang diperoleh adalah lebih seragamdanseterusnyamembolehkangarisan antaralajudanketumpatandiplotkan.Olehitu, hubungan antara laju dan ketumpatan perlu dibuat terlebih dahulu berbanding dengan hubunganlaju-aliranlalulintas.Datalaju,aliran dan ketumpatan lalu lintas yang dicerap di Malaysiakemudiannyadigunakandalammodel aliranlalulintasyangsediaada.
123 terbaik.Kesemuainiditunjukkandalambahagian
keputusanuntuksetiapmodelaliranlalulintas. Nilai pekali penentuan berganda (R2) yang tertinggi dalam hubungan laju-ketumpatan lalulintas,ujian-Fdanujian-tdiambilkiradalam pemilihanmodel.
CERAPANDATA
Pada umumnya, kajian ini merupakan kajian secaracerapandilapangan.Olehitu,kajianini perludilakukandalamkeadaanaliranlalulintas yangnormal.Aliranlalulintasnormalbermaksud keadaan biasa bagi sesuatu aliran lalu lintas ditempattersebut.Aliranlalulintasyangnormal jugaberlakudengananggapankeadaanturapan jalan yang baik, tiada kemalangan jalan raya dandalamkeadaancuacayangbaik(Highway Capacity Manual 2000). Kajian perlu dielakkan dilokasiyangmempunyaikerjapembaikanatau penyelenggaraan jalan secara besar-besaran
(Lumetal.1998).Jadual4menunjukkanlokasi-lokasikajiantersebutdantarikhdatadicerap. Daripada Jadual 4, sebanyak 22 jalan arteri telah dijadikansebagaikawasankajian.Lokasi kajianmerangkumikawasanKualaLumpur(11 jalanarteri),Seremban(5jalanarteri),Melaka(3 jalanarteri),Ipoh(1jalanarteri)sertaSeberang Perai(2jalanarteri)dansemuadatatelahdicerap di antara bulan Oktober 2001 sehingga bulan Ogos2002.
Masa Perjalanan diperoleh melalui kaedah mengekori kereta. Kereta ujian yang dipandu telahmengekorikeretalainyangdipilihsecara rawak dalam jarak selamat. Jarak selamat ditakrifkan sebagai jarak di antara dua buah keretayangmengekoridanpemandutersebut dapat bertindak balas terhadap perlakuan kereta di hadapan tanpa mengakibatkan kemalangan langgar belakang. Jarak selamat adalahbergantungkepadakelajuankeretayang dipandudanjugakeadaanjalansertapemandu kereta ujian tersebut.Walau bagaimanapun,
Jadual4.Lokasikajiandantarikhcerapandata
No. Lokasi Nama Jalan Negeri Tarikh Kajian Kajian
KL001 Jln Cheras K. Lumpur 8-Jul-2002
KL002 Jln Gombak K. Lumpur 9-Jul-2002
KL003 Jln Genting Klang K. Lumpur 9-Jul-2002
KL004 Jln Tunku Abd. Rahman - Raja Laut - Jln Ipoh K. Lumpur 9-Jul-2002
KL005 Jln Ampang K. Lumpur 10-Jul-2002
KL006 Jln Kg Pandan - Jln Perkasa (Maluri) K. Lumpur 10-Jul-2002
KL007 Jln Kg Pandan K. Lumpur 10-Jul-2002
KL008 Jln Yaacob Latif - Bdr Tun Razak K. Lumpur 11-Jul-2002
KL009 Jln Seri Petaling - Bukit Jalil – KSN K. Lumpur 11-Jul-2002
KL010 Jln Klang Lama-Plaza OUG K. Lumpur 11-Jul-2002
KL011 Jln Semarak-Jln Raja Muda Abd Aziz K. Lumpur 12-Jul-2002 PEN002 Jln Persekutuan 1 (Jawi - Sg Bakap) P. Pinang 19-Feb-2002
PEN003 Jln Chain Ferry P. Pinang 2-Apr-2002
PRK002 Jln Leong Boon Swee, Medan Kidd, Ipoh Perak 2-Oct-2001
MLK002 Jln Semabok - Jln Laksamana Cheng Ho -
Jln Munshi Abdullah Melaka 28-Aug-2002
MLK003 Jln Batu Berendam - Jln Mufti Hj Khalil Melaka 29-Aug-2002
MLK004 Jln Ayer Keroh – Melaka Melaka 29-Aug-2002
NS001 Jln Kapitan Tan Yeong - Jln Yam Tuan, N. Sembilan 26-Aug-2002 Jln Dato’ Bandar Tunggal
NS002 Jln Ampangan (Seremban - Kuala Pilah) N. Sembilan 27-Aug-2002
NS003 Jln Seremban – Senawang N. Sembilan 27-Aug-2002
NS004 Jln Rasah (Seremban - Port Dickson) N. Sembilan 27-Aug-2002
NS005 Jln Sungai Ujong N. Sembilan 28-Aug-2002
menurut teori mengekori kereta, sesebuah kereta akan terpengaruh dengan kereta dihadapannyaapabilajarakkepalaantaradua buahkeretatersebutadalah6saat(Salter1989). Olehitu,pemandukeretaujianperlumemastikan jaraknya dengan kereta yang diekori adalah 6 saat(jarakkepala)ataukurang.
Dalam kaedah mengekori kereta, sebuah keretalainakandijadikansasarandanpemandu kereta ujian akan mengekori kereta tersebut. Sekiranya kereta yang diekori ini membelok kejalanlain,keretayanglainpulaakandipilih. Sewaktu kajian dijalankan, pemandu kereta ujian harus menghindari daripada mengekori kenderaan berat dan pengangkutan awam. Antara data yang perlu diperoleh ialah jarak antaratitikmuladengantitikakhirjalanarteri tersebut.Seorangpemerhatidiperlukanuntuk mencatatkan masa mula, masa berhenti dan masaakhirsewaktukajiandijalankan.Pemerhati juga perlu mencatatkan masa apabila kereta ujian melintasi titik kawalan untuk setiap zon. Dua buah jam randik telah digunakan untuk merekodkanmasamula/akhirkajiandanmasa berhenti.
Kamera video telah digunakan untuk mendapatkan aliran lalu lintas untuk kedua-duaarahpadasetiapzon.Individuyangberada di lapangan akan memastikan kamera video berfungsidenganbaikdantempatyangsesuai serta selamat selalunya akan menjadi lokasi pilihan.Tempat yang tinggi seperti jejantas lintasan pejalan kaki akan memberikan fokus yangbaikuntukmendapatkanaliranlalulintas untukkedua-duaarahdankameravideoyang dipasang tidak dapat dilihat oleh pemandu. Pengkaji perlu memastikan kamera video tidak dapat dilihat oleh pengguna jalan raya supaya tabiat pemanduan yang normal dapat dikekalkan.Pengkelasankenderaantelahdibuat dan setiap kelas kenderaan telah ditukarkan kepada pekali unit kereta penumpang (ukp). Pengkelasan kenderaan telah dibuat seperti ditunjukkandalamJadual5.
Jadual6menunjukkannilaipekaliukpyang telahdigunakanuntuksetiapkelaskenderaan. Nilai pekali ukp ini adalah untuk reka bentuk lampu isyarat kerana kenderaan di jalan arteri selalunyaakanterpengaruhdengankesanlampu isyarat.
Jadual5.Pengkelasankenderaanuntukpengiraankenderaansecaramanual
(PerundingLee&Rakanetal.1996)
Jadual6.Nilaipekaliunitkeretapenumpanguntuksetiapkelaskenderaan(JKR1986)
No. Pengkelasan Kelas Kenderaan Jenis Kenderaan
1 Kenderaan ringan Kereta, Teksi, Van, MPV, Pacuan Empat Roda
2 Kenderaan Sederhana Berat Lori Sederhana Berat, Van Barang (2 gandar)
3 Lori Lori Berat, Treiler (3 gandar atau lebih)
4 Bas Bas panjang, Bas Mini
5 Motosikal Motosikal, Skuter
No. Kenderaan Kelas Kenderaan Pekali ukp
1 Kenderaan ringan 1.00
2 Kenderaan Sederhana Berat 1.75
3 Lori 2.25
4 Bas 2.25
125 Lajualiranbebasperludicerapketikaaliran
lalu lintas pada waktu bukan puncak. Pada ketikaini,parapemandudijalantersebutboleh memandumengikutkelajuanyangdiingininya tanpadipengaruhiolehkenderaanlain.Lokasi yangdipilihuntukmenceraplajualiranbebas perlulah terletak jauh daripada persimpangan berlampuisyarat.Dilokasiini,pemandudianggap telahmencapaikelajuanyangdiinginidantidak terpengaruhdengankesanlampuisyarat.Hanya keretayanglajunyatidakdipengaruhiolehlaju kenderaan lain yang dicerap di dalam kajian ini. Menurut suatu kajian di Indonesia, sebuah kenderaandidefinisikanberadadalamkeadaan kenderaan di hadapan adalah melebihi 8 saat dan tiada kenderaan yang datang dari arah berlawanan.Dalamkajianini,keretayangtiada kenderaan lain berada di hadapannya dan dipandudenganlajumelaluipemerhatiansecara kasardianggapberadadalamkeadaanlajualiran bebas.
KEPUTUSANDANPERBINCANGAN
Bahagianinimembincangkantentanghubungan laju-ketumpatan dan laju-aliran untuk semua jenis model. Keputusan ujian statistik turut diberikan.Akhirsekali,nilailajualiranbebasyang dicerapdilapangandanyangdiramalkanoleh setiapmodelturutdibincangkan.
ModelGreenshieldsmerupakansatu-satunya model yang menyatakan hubungan di antara lajudanketumpatanadalahlinear.Persamaan (2) telah menunjukkan hubungan antara laju danketumpatanuntukModelGreenshields.Nilai
laju aliran bebas,vf dan ketumpatan sesak,Dj perludiperolehsupayapersamaan(2)tersebut bolehdigunakan.Olehitu,analisisregresikuasa dua terkecil menggunakan kaedah anggaran lengkung telah dibuat untuk mendapatkan nilaivfdanDj.Pembolehubahuntukpaksi-ydan
paksi-x ditentukan berdasarkan Model
Greenshields.Jadual7menunjukkankeputusan analisisregresianggaranlengkung.
DaripadaJadual7,nilaib0adalahbersamaan dengan nilaivf dan nilaib1 adalah bersamaan denganvf /Dj.Persamaan(8)terbentukapabila nilaivf dan nilaivf /Dj dimasukkan ke dalam
Dengan menggunakan data laju dan aliran lalu lintas yang dicerap, lengkung laju-aliran dapatdiplotkansepertiRajah2.Daripadarajahini, didapatinilaiQmaksadalah1380ukp/jam/lorong. Berbeza dengan Model Greenshields, Model Greenbergtidakmenggunakanhubunganlinear antaralajudanketumpatan.ModelGreenberg menganggap bahawa hubungan antara dua parameter utama, iaitu laju dan ketumpatan bolehdimodelkanmelaluipersamaanlogaritma. Persamaan (3) telah menunjukkan hubungan antara laju dan ketumpatan untuk Model Greenberg.Nilailajuoptimum,vodanketumpatan sesak,Djperludiperolehsupayapersamaan(3) tersebut boleh digunakan. Oleh itu, analisis regresikuasaduaterkecilmenggunakankaedah anggaranlengkungtelahdibuatdanseterusnya nilaivosertaDjdiperoleh.Pembolehubahuntuk paksi-y dan paksi-x ditentukan berdasarkan Model Greenberg. Jadual 8 menunjukkan keputusananalisisregresianggaranlengkung.
DaripadaJadual8,nilaib0adalahbersamaan dengannilaivolnDjdannilaib1adalahbersamaan dengan-vo.Persamaan(9)terbentukapabilanilai
vo dan nilaiDj yang diperoleh dimasukkan ke
Jadual7.AnalisisregresimenggunakankaedahanggaranlengkunguntukModelGreenshields
Model Jenis persamaan Bentuk persamaan Nilai b0 Nilai b1
Greenshields linear 52.9111 -0.5078
Pembolehubah bersandar (paksi-y) = v Pembolehubah tidak bersandar (paksi-x) = D
Rajah3.Kehubunganlaju-aliranmenggunakanModelGreenberg
0.0
0 500 1000 1500 2000 2500
Aliran,Q (ukp/j/l)
Q
=v exp
Laju,v (kl/j)
20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0
(In 133.0-(v21.2))
dalampersamaan(3).
v
= 21.2
l
n
(
133.0
D
)
(9) Dengan menggunakan data laju dan aliran lalu lintas yang dicerap, lengkung laju-aliran dapatdiplotkansepertiRajah3.Daripadarajah ini, didapati nilaiQmaks adalah 1040 ukp/jam/ lorong.
UntukModelUnderwood,kajianmendapati
nilai laju aliran bebas,vf dan ketumpatan optimum,Domasing-masingadalah57.0km/jam dan51.0ukp/km/lorong.Nilai-nilaiinidiperoleh melalui analisis regresi kuasa dua terkecil menggunakan kaedah anggaran lengkung. Jadual9menunjukkankeputusananalisisregresi anggaran lengkung. Pembolehubah untuk paksi-y dan paksi-x ditentukan berdasarkan ModelUnderwood.
Jadual8.AnalisisregresimenggunakankaedahanggaranlengkunguntukModelGreenberg
Pembolehubah bersandar (paksi-y) = v
Pembolehubah tidak bersandar (paksi-x) =
l
n DModel Jenis persamaan Bentuk persamaan Nilai b0 Nilai b1
Greenshields logaritma
v = b
0+(
b
1
*
l
n
D
)
103.443 -21.160Rajah2.Kehubunganlaju-aliranmenggunakanModelGreenshields
0.0
0 500 1000 1500 2000 2500
Aliran,Q (ukp/j/l)
Q
=104.1v-1.97v
2Laju,v (kl/j)
127 DaripadaJadual9,nilaib0adalahbersamaan
dengan nilaivfdan nilaib1 adalah bersamaan dengan–1D
0. Persamaan (10) terbentuk apabila nilaivfdannilaiDoyangdiperolehdimasukkan kedalampersamaan(4).
Dengan menggunakan data laju dan aliran lalu lintas yang dicerap, lengkung laju-aliran dapatdiplotkansepertiRajah4.Daripadarajah ini, didapati nilaiQmaks adalah 1070 ukp/jam/ lorong.
Persamaan(5)menunjukkanhubunganantara lajudanketumpatanuntukModelDrake.Nilai lajualiranbebas,vfdanketumpatanoptimum,Do perludiperolehsupayapersamaan(5)tersebut bolehdigunakan.Olehitu,analisisregresikuasa dua terkecil menggunakan kaedah anggaran lengkung telah dibuat untuk mendapatkan nilaivfdanDo.Pembolehubahuntukpaksi-ydan paksi-x ditentukan berdasarkan Model Drake.
Jadual 10 menunjukkan keputusan analisis regresianggaranlengkung.
DaripadaJadual10,nilaib0adalahbersamaan dengan nilaivf dan nilaib1 adalah bersamaan
dengan D1
apabilanilaivfdannilaiDodimasukkankedalam persamaan(5).
Dengan menggunakan data laju dan aliran lalu lintas yang dicerap, lengkung laju-aliran dapatdiplotkansepertiRajah5.Daripadarajah ini, didapati nilaiQmaks adalah 1510 ukp/jam/ lorong.
MerujukkepadaRajah2,Rajah3,Rajah4dan Rajah5menunjukkandatalajudanaliranlalu lintasyangdicerapdilapangandangrafyang diplotadalahberdasarkankepadamodelaliran lalulintasyangtelahdibincangkan.
Rajah4.Kehubunganlaju-aliranmenggunakanModelUnderwood
0.0
0 500 1000 1500 2000 2500
Aliran,Q (ukp/j/l)
Q
=51.0vln
57.0
v
Laju,v (kl/j)
20.0
Jadual9.AnalisisregresimenggunakankaedahanggaranlengkunguntukModelUnderwood
Pembolehubah bersandar (paksi-y) = v Pembolehubah tidak bersandar (paksi-x) = D
Model Jenis persamaan Bentuk persamaan Nilai b0 Nilai b1
Underwood eksponen 57.0224 -0.0196
Nilai pekali penentuan berganda (R2)
untuk hubungan laju-ketumpatan bagi Model Greenshields, Greenberg, Underwood dan Drakeadalahsepertiyangditunjukkandalam Jadual11.
Jadual 12 menunjukkanANOVA dan ujian-F untuk semua model. Keputusan ujian-F menunjukkannilaip =0.000dannilaiiniadalah kurangdaripada0.05.Inimenunjukkansemua model boleh digunakan untuk analisis data laju, aliran dan ketumpatan. Jadual 13 pula menunjukkan keputusan ujian-t untuk semua model. Nilaip yang diperoleh adalah 0.000 daninijugamenunjukkansemuamodelboleh digunakan untuk analisis data laju, aliran dan ketumpatan.
Kesemua model ini telah meramalkan nilai lajualiranbebaskecualiModelGreenberg.Ujian statistik(ujian-Fdanujian-t)yangtelahdijalankan menunjukkankesemuamodelbolehdigunakan untuk mengkaji hubungan laju-ketumpatan dan seterusnya hubungan laju-aliran.Walau bagaimanapun,nilaipekalipenentuanberganda (R2) yang tertinggi telah diambil kira dalam
pemilihan model yang terbaik. Nilai pekali penentuanberganda(R2)yangdidapatiadalah
agakrendahuntukkesemuamodeldisebabkan kombinasibanyaklokasikajianyangberbezaciri persekitarannya.KeputusankajiandiSingapura (Lumetal.1998)jugamenunjukkannilaipekali penentuanberganda(R2
)untukhubunganlaju-ketumpatan di semua jalan arterinya adalah
Rajah5.Kehubunganlaju-aliranmenggunakanModelDrake
Jadual11.NilaiR2untukhubunganlaju-ketumpatanModelGreenshields,Greenberg,UnderwooddanDrake
Jadual10.AnalisisregresimenggunakankaedahanggaranlengkunguntukModelDrake
Pembolehubah bersandar (paksi-y) = v Pembolehubah tidak bersandar (paksi-x) = D2
Model Jenis persamaan Bentuk persamaan Nilai b0 Nilai b1 Underwood Eksponen v = b0exp(b1×D2)
39.6907 -0.000127
Model R R2 R2 terubahsuai Ralat Piawai untuk
anggaran
Greenshields 0.653 0.426 0.425 14.439
Greenberg 0.751 0.565 0.564 12.578
Underwood 0.783 0.613 0.612 0.3815
Drake 0.643 0.413 0.413 0.4694
0.0
0 500 1000 1500 2000 2500
Aliran,Q (ukp/j/l)
Q
=62.7v
21n 39.7
v
Laju,v (km/j)
20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0
129
0.537. NilaiQmaksdanvfyang diramalkan oleh setiapmodeljugaadalahberbezadisebabkan bentukpersamaanyangberbezadanDrakeetal. (1967) turut membuktikan perkara yang sama dalamkajiannya.
Bahagian seterusnya membincangkan tentangperbezaannilailajualiranbebasyang dicerapdilapangandengannilailajualiranbebas yangdianggarkanolehmodel-modellaju-aliran lalulintas.Jadual14menunjukkannilailajualiran bebasyangtelahdiperhatikan.Didapatijuganilai hadlajuyangditetapkandisemualokasikajian iniadalah50km/jamdan60km/jam.
Tidaksemualokasikajianmempunyaidata laju aliran bebas. Hanya 14 lokasi kajian yang mempunyai nilai cerapan laju aliran bebas di lapangan.Inidisebabkandatalajualiranbebas perlu dicerap ketika isipadu aliran lalu lintas yang rendah dan kedudukannya yang tidak dipengaruhiolehkesanlampuisyarat.Daripada
Jadual 14, didapati nilai laju min adalah lebih tinggi berbanding dengan nilai laju median kecualidiJln.Kg.Pandan.
Nilailajumindiambilkirauntuktujuananalisis laju aliran bebas. Laju min juga merupakan suatu pengukur yang efisien untuk mengukur nilaipuratasesuatupopulasidarisegistatistik (Robertsonetal.1994).MerujukkepadaJadual 14,nilaiminlajualiranbebasdidapatiberjulat di antara 47.7 km/jam sehingga 95.3 km/jam. Didapati laju aliran bebas di Jln. Sg. Ujong, Serembanadalahpalingtinggi.Inidisebabkan olehlokasinyayangberhampirandenganLebuh RayaUtaraSelatan(susurkeluarSeremban)dan parapemandudijalaninibarusahajamelalui lebuh raya yang secara puratanya kenderaan dipandu dengan laju 110 km/jam.Tambahan pula dengan lokasi jalan ini yang menuruni bukitmenyebabkanlajualiranbebasnyatinggi. Nilai laju aliran bebas secara purata untuk
Jadual12.Keputusanujian-Funtuksemuamodel
Jadual13.Keputusanujian-tuntuksemuamodel
Model Hasil tambah Darjah Min F Sig. kuasa dua kebebasan kuasa dua (p)
Greenshields Regresi 134985.795 1 134985.795 647.492 .000
Residual 181790.094 872 208.475
Jumlah 316775.889 873
Greenberg Regresi 178830.00 1 178830.00 1130.441 .000
Residual 137945.89 872 158.19
Jumlah 316775.89 873
Underwood Regresi 200.635 1 200.635 1378.384 .000
Residual 126.927 872 0.146
Jumlah 327.562 873
Drake Regresi 135.442 1 135.442 614.751 .000
Residual 192.119 872 0.220
Jumlah 327.561 873
Model Pekali tidak Piawai Pekali Piawai t Sig.
B Ralat Piawai Beta (p)
Greenshields (angkatap) 52.911 0.730 -0.653 72.513 .000
DENSITY -0.508 0.020 -25.446 .000
Greenberg (angkatap) 103.443 1.960 -0.751 52.778 .000
ln DENSITY -21.160 0.629 -33.622 .000
Underwood (angkatap) 57.0224 1.0994 -0.782 51.865 .000
DENSITY -0.0196 0.0005 -37.127 .000
Drake (angkatap) 39.6907 0.6861 -0.643 57.849 .000
DENSITY2 -0.000127 0.000005 -24.794 .000
kesemua lokasi ini adalah 62.5 km/jam. Nilai laju aliran bebas yang telah dianggarkan oleh model-modelutamaditunjukkandalamJadual 15. Daripada jadual ini, didapati kesemua nilai lajualiranbebasyangdianggarkanolehmodel tersebut adalah lebih rendah kecuali Model Greenberg(Terubahsuai).Nilailajualiranbebas yang dianggarkan oleh Model Greenberg (Terubahsuai)adalahtinggidisebabkannilailaju tertinggidalamhubunganlaju-ketumpatantelah digunakansebagaisempadanantararejimaliran bebasdanrejimsesak.
Jadual16yangberikutiniadalahringkasan terhadap penggunaan keempat-empat model tersebutuntukjalan-jalanarteridiMalaysia. Keputusan kajian ini menunjukkan Model Underwood adalah model yang terbaik berdasarkan nilai pekali penentuan berganda (R2) untuk hubungan laju-ketumpatan lalu
lintasyangtertinggi.Persamaanlaju-aliranyang
Q =aliranlalulintas(ukp/jam/lorong) v =laju(km/jam)
Keempat-empatmodellaju-aliranlalulintas telahdigunakandalamkajianini.Model-model laju-alirantersebutialahGreenshields,Greenberg, Underwood dan Drake. Rajah 6 menunjukkan perhubunganlaju-aliranuntukkeempat-empat modeltersebut.
Daripada Rajah 6, didapati Model Drake meramalkan aliran maksimum,Qmaks yang tertinggi iaitu sebanyak 1510 ukp/jam/lorong manakala Model Greenberg pula meramalkan nilaialiranmaksimum,Qmaksyangterendahiaitu 1040ukp/jam/lorong.Walaubagaimanapun,nilai aliranlalulintastertinggiyangdiperhatikandi lapanganadalah2200ukp/jam/lorong.Jadual17 menunjukkannilailajualiranbebasdilapangan dengannilailajualiranbebasyangdianggarkan oleh setiap model. Jadual 17 menunjukkan peratusperbezaandiantaranilailajualiranbebas dilapangandengannilailajualiranbebasyang diramalkanolehsetiapmodel.Didapatikesemua model menunjukkan peratus perbezaan yang melebihi 15% kecuali Model Underwood. KeputusaninimenyokonglagipenyataanModel Underwood paling sesuai digunakan untuk keadaanlalulintasjalanarteridiMalaysia.
Jadual14.Senarainamajalandanlajualiranbebas(nilaimin,mediandanperatusanke-85)
Nama Jalan Had
Laju Min Laju Median Laju
131
Jadual15.Nilailajualiranbebasyangdianggarkanolehmodel-modellaju-aliran
Jadual16.Nilai-nilaipentinguntuksetiapmodelaliranlalulintas
* Model Greenberg yang asal tidak mempunyai nilai laju aliran bebas. Walau bagaimanapun, pengubahsuaian telah dilakukan menurut Edie (1961) untuk mendapatkan nilai laju aliran bebas.
Model Laju-Aliran Nilai Laju Aliran Bebas, vf
Greenshields 52.9 km/jam
* Greenberg (Terubahsuai) 76.5 km/jam
Underwood 57.0 km/jam
Drake 39.7 km/jam
Model Persamaan v-D R2 (km/ vf (ukp/km/ Dj (ukp/km/ Do (km / vo (ukp/jam/ Qmaks
jam) lorong) lorong) jam) lorong)
Greenshields 0.43 52.9 104.1 52.1 26.5 1380
Greenberg 0.57 ∞ 133.0 48.9 21.2 1040
Underwood 0.61 57.0 ∞ 51.0 21.0 1070
Drake 0.41 39.7 ∞ 62.7 24.1 1510
Ahmad Raqib Ab. Ghani, et al./ Jurnal Kejuruteraan 18 (2006): 117-133
Rajah6.Grafkehubunganlaju-aliranuntukModelGreenshields,Greenberg,UnderwooddanDrake
Model Greenshields Model Greenberg Model Underwood Model Drake
0.0
0 200
Aliran, Q (ukp/j/l)
Laju, V (km/j)
400 600 800 1000 1200 1400 1600 20.0
bergerakdankaedahmengekorikereta:kajiankes
diJalanAyerKeroh,Melaka.Proc.ofPersidangan
KebangsaanAWAM04.
Hall, F.L. & Montgomery, F.O. 1993. Investigation of an alternative interpretation of the speed-flow
relationshipforUKmotorways.TrafficEngineering
andControl34(9):420-425.
HighwayCapacityManual:specialreport209,3rdEd. 1994.Transportation Research Board, National ResearchCouncil,Washington.
Highway Capacity Manual 2000. Transportation Research Board, National Research Council, Washington.
JKR 1986. ArahanTeknik (Jalan) 8/86:A Guide on
GeometricDesignofRoads,KualaLumpur. Lum, K. M., Fan, H. S. L., Lam S. H. & Olszewski, P.
1998. Speed-flow modeling of arterial roads in
Singapore,JournalofTransportationEngineering
124(3):213-222.
Jadual17.Perbandingannilailajualiranbebasyangdicerapdilapangandannilailajualiran
bebasyangdianggarkandaripadamodel
* Model Greenberg yang asal tidak mempunyai nilai laju aliran bebas. Walau bagaimanapun, pengubahsuaian telah dilakukan oleh Edie (1961) untuk mendapatkan nilai laju aliran bebas.
Model daripada model (km/jam) vf yang diperoleh vf di lapangan (km/jam) % perbezaan
Greenshield 52.9 62.5 15.4
* Greenberg 76.5 62.5 -22.4
(Terubahsuai)
Underwood 57.0 62.5 8.8
Drake 39.7 62.5 36.5
KESIMPULAN
Kajian telah dijalankan dengan menggunakan kaedah mengekori kereta untuk cerapan data masaperjalanan.Aliranlalulintaspuladicerap dengan menggunakan kamera video. Kaedah cerapandatayangdigunakandalamkajianini adalah agak tinggi kosnya dan berisiko tetapi masapemerhatianyangdiperlukandilapangan adalahagaksingkat.Tempohanalisisdatamasa perjalanan dan aliran lalu lintas juga adalah tidakterlalulama.Model-modelaliranlalulintas
yangsediaadabolehdigunakanuntukanalisis laju-aliran jalan-jalan arteri di Malaysia. Nilai laju aliran bebas yang diperoleh dalam kajian ini adalah berdasarkan kenderaan jenis kereta sahaja.Nilaipuratalajualiranbebasberdasarkan pemerhatian di lapangan ialah 62.5 km/jam manakala nilai laju aliran bebas berdasarkan ModelUnderwoodialah57.0km/jam.Didapati perbezaandiantaraduanilaiiniadalahkurang daripada10%.
RUJUKAN
Ardekani,S.A.,&Herman,R.1985.Acomparisonofthe qualityoftrafficserviceindowntownnetworksof
variouscitiesaroundtheworld.TrafficEngineering
andControl26(12):574-581.
Drake,J.S.,Schofer,J.L.&May,A.D.1967.AStatistical
analysis of speed density hypotheses,Proc.3rd
Int.Sym.onTheTheoryofTrafficFlow, NewYork: Elsevier.
Duncan,N.C.1976.Anoteonspeed/flow/concentration
relations.TrafficEngineeringandControl
17(1):34-35.
Edie,L.C.1961.Car-followingandsteady-statetheory
fornon-congestedtraffic.OperationsResearch,9:
66-76.
Edie,L.C.1974.Flowtheories,TrafficScience,NewYork:
JohnWileydanSons,Inc.
133 Marler, N.W., Harahap, G. & Novara, E. 1994.
Speed-flowrelationshipandsitefrictiononIndonesian
urbanhighways,Proc.oftheSecondInternational
SymposiumonHighwayCapacity2:447-456. Olszewski,P.,Fan,H.S.L.&Tan,Y.W.1995.Area-wide
trafficspeed-flowmodelfortheSingaporeCBD. TransportationResearchA29(4):273-281.Ortuzar,
J.D.D.&Willumsen,L.G.1995.Modellingtransport
Ed.ke-2.Chichester,England:JohnWileydanSons
Ltd.
Perunding Lee & Rakan,Transportation Research &
Ahmad Raqib Ab. Ghani, et al./ Jurnal Kejuruteraan 18 (2006): 117-133
EngineeringLtd.&InstituteforTransportStudies,
Leeds University 1996.TrafficstudyforMalaysia
(TSM) Final Report, Kuala Lumpur : Highway PlanningUnit
Robertson, H.D., Hummer, J.E. & Nelson, D.C. 1994. ManualofTransportationEngineeringStudies.New Jersey:PrenticeHall.
Salter,R.J.1989.Trafficengineeringworkedexamples
Ed.ke-2.London:MacMillanEducationLtd.
Williams, J.C., Mahmassani, H.S. & Herman, R. 1987.
Urbantrafficnetworkflowmodels.Transportation