I. JUDUL :
Analisis Jaringan (Network Analyst)
II. TUJUAN :
I.1 Tujuan Umum
Mahasiswa mampu memahami dan melakukan analisis jaringan berdasarkan data lintasan dan lokasi yang tersedia.
I.2 Tujuan Khusus
- Mengetahui konsep analisis jaringan.
- Mampu menentukan rute perjalanan yang optimal dari lokasi asal ke lokasi tujuan tertentu.
- Mampu menentukan fasilitas terdekat dari sebuah lokasi. - Mampu menentukan area layanan dari sebuah fasilitas.
III. ALAT DAN BAHAN :
1. Satu paket Software ArcGIS 2. Seperangkat Komputer
3. Shapefile Dataset (Lokasi penting [point], pusat kecamatan [point], jalan [polyline]) IV. LANDASAN TEORI :
- Network Analyst
Analisis Jaringan adalah salah satu jenis analisis pada GIS dimana kita dapat secara dinamis memodelkan kondisi jaringan yang realistis dan memecahkan masalah rute pada data spasial.
Analisis jaringan terkait dengan tiga hal utama, yaitu lokasi asal, lokasi tujuan, dan perjalanan. ArcGIS memiliki kemampuan untuk melakukan analisis jaringan untuk tujuan penentuan rute, arah perjalanan, fasilitas terdekat, area layanan, dan lokasi-alokasi.
Dengan ekstensi Analyst Network pada ArcGIS, kita dapat menjawab pertanyaan-pertanyaan seperti berikut:
1. Apa cara tercepat untuk mendapatkan dari titik A ke titik B?
2. Rumah yang berada dalam lima menit dari stasiun pemadam kebakaran? 3. Daerah pasar apa bisnis mencakup?
4. Ambulans atau mobil patroli yang dapat merespon tercepat untuk insiden? 5. Jika sebuah perusahaan memiliki untuk berhemat, yang menyimpan harus
- Network dataset
Dataset Jaringan diciptakan dari fitur sumber (shapefile dataset), yang dapat mencakup fitur sederhana (line dan point) yang bertujuan untuk menyimpan konektivitas fitur sumber tersebut. Ketika kita melakukan analisis menggunakan ekstensi Analyst ArcGIS Network, analisis selalu bekerja pada dataset jaringan. Berikut adalah contoh network dataset yang tersimpan pada suatu direktori.
- Type of network analyses
Ada beberapa tipe dari analisis jaringan yang disediakan oleh ekstensi network analyst pada ArcGIS, yaitu :
1. Route digunakan untuk mencari rute terbaik (sesuai pengaturan atribut) antar dua atau lebih lokasi yang saling terhubung oleh jalan.
2. Closest facility digunakan untuk mencari fasilitas – fasilitas terdekat dari satu atau lebih lokasi yang saling terhubung oleh jalan.
3. Service facility digunakan untuk mencari area layanan yang berada pada jangkauan (sesuai pengaturan atribut) dari suatu titik lokasi.
4. OD (Original Destination) Cost Matrix digunakan untuk mencari dan mengklasifikasikan hubungan antara lokasi asal dan tujuan kedalam suatu urutan (rank).
5. Vehicle Routing Problem digunakan untuk mencari solusi terbaik (sesuai pengaturan) untuk jalur kendaraan dari satu lokasi ke lokasi lainnya. 6. Location – allocation digunakan untuk memilih fasilitas dari seperangkat
fasilitas untuk beroperasi berdasarkan interaksi potensi mereka dengan poin permintaan.
V. CARA KERJA : - Workflow:
1. Configuring the Network Analyst environment
Jaringan Analis adalah perluasan untuk ArcGIS. Dengan demikian, kita harus mengaktifkan Analis ekstensi Jaringan sebelum melakukan analisis jaringan. Kita juga perlu untuk menampilkan Network Analyst Toolbar dan Network Analyst Window.
2. Adding a network dataset to ArcMap
Sebelum Kita dapat melakukan analisis jaringan, Kita harus memiliki jaringan yang melakukan analisis tersendiri. Oleh karena itu, langkah selanjutnya adalah menambahkan lapisan dataset jaringan untuk ArcMap. Jika jaringan belum dibangun, Kita harus membangunnya. Jika fitur sumber telah diedit atau atribut jaringan yang referensi fitur sumber telah berubah, Kita perlu untuk membangun kembali jaringan dataset
3. Creating the network analysis layer
Lapisan analisis jaringan berguna untuk menyimpan input, properti, dan hasil analisis jaringan. Ini berisi ruang kerja di memori dengan kelas analisis jaringan untuk setiap jenis masukan, serta hasil. Beberapa sifat lapisan analisis jaringan memungkinkan Kita untuk lebih mendefinisikan masalah yang ingin Kita pecahkan. Terdapat 6 (enam) jenis layer analisis jaringan seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya pada tipe analisis jaringan, yaitu Route analysis layer, Closest facility analysis layer, Service area analysis layer, OD cost matrix analysis layer, Vehicle routing problem analysis layer, Location-allocation analysis layer.
4. Adding network analysis objects
Jaringan objek analisis adalah fitur dan catatan yang digunakan sebagai input dan output selama analisis jaringan. Contohnya adalah berhenti (stop), hambatan (brarriers), rute (route), peristiwa (incident) dan fasilitas (facilities). Pada tahap ini, kita akan memasukan atribut – atribut dari sumber data ke objek – objek analisis tersebut.
5. Setting network analysis layer properties
Lapisan analisis jaringan juga memiliki sifat yang lebih umum. Sifat analisis umum adalah impedansi atribut jaringan yang akan digunakan (impedence), pembatasan atribut untuk ditentukan, dan seterusnya.
6. Performing the analysis and displaying the results
Setelah Kita membuat lapisan analisis, menambahkan objek analisis jaringan input, dan mengatur parameter untuk objek analisis dan analisis lapisan, langkah terakhir yang harus dilakukan adalah memecahkan masalah jaringan. Software ArcGIS sudah terprogram dengan alogaritma tertentu berdasarkan sifat dan struktur data spasial sehingga dapat memberikan solusi analisis jaringan dengan variable input sesuai dengan parameter dan atribut yang sudah diatur pada langkah – langkah sebelumnya.
- Practice
Dalam praktikum ini, kita akan mencoba melakukan analisis jaringan untuk
menentukan rute optimal, fasilitas terdekat dan, area layanan, data yang disediakan adalah shapefile dataset jalan, pusat kecamatan dan lokasi penting yang tersebar di kota Jogjakarta. Berikut adalah beberapa pengaturan sesuai dengan langkah yang sudah dijelaskan diatas.
1. Pengaturan awal network dataset
Seperti yang sudah dijelaskan sebelumnya bahwa membuat network dataset sangatlah penting guna untuk menentukan atribut – atribut yang akan dianalisis jaringan. Sumber data yang akan dibangun network analisis adalah Jalan.shp. Atribut yang akan kita gunakan adalah Length dengan satuan meters, dan Minutes dengan satuan minutes, sehingga pada tahap berikutnya, acuan yang akan digunakan untuk mengetahui jaringan yang optimal adalah kedua atribut tersebut. Usage dari kedua atribut tersebut adalah cost atribut.
2. Membuat layer analisis jaringan
Berdasarkan tujuan praktikum. Layer – layer yang akan digunakan adalah Route, Service Area, dan Closet Facility
3. Memasukan objek analisis jaringan dan Pengaturan properties
Rute Optimum : Layer Route
Stops lokasi penting (Adjisutjipto, terminal Jombor, paSar Godean) Search Tolerancy 5000 meter
Impadance Length (jika yang dicari adalah rute terpendek) atau Minutes (jika yang dicari adalah waktu tempuh tercepat)
Fasilitas Terdekat: Layer Closet Facility
Facilities Lokasi penting (all) Incident Pusat Kecamatan (Mlati) Search Tolerance 10 Km
Impadance Length Facilities To Find 7
Area Layanan Sebuah Fasilitas : Layer Service Area
Facilities Lokasi penting ( Jogja International Hospital) Search Tolerance 7000 meter
Impadance Length Defaults Break 7000
4. Melakukan Analisis
Tahapan ini dilakukan dengan cara, pada layer yang akan di analisis Klik kanan solve ( )
VI. HASIL DAN PEMBAHASAN : 1. Rute Optimum
Dengan menggunakan atribut length (impedance). Maka akan didapat rute terdekat antar tiga jalur tersebut (Pasar Godean, Terminal Gombor, Adjisutjipto). Rute terdekat didapat berdasarkan jumlah atribut panjang terpendek yang memungkinkan untuk menghubungkan ke tiga tempat tersebut.
Akan berbeda hasilnya jika impedence adalah minutes. Maka akan didapat hasil berupa rute dengan jangka waktu tercepat yang didapat berdasarkan jumlah atribut waktu tempuh terkecil. Perbedaan ini didapat karena pada sumber data (Jalan Dataset/Jalan.dbf), terdapat kolom kecepatan sebagai turunan dari waktu tempuh yang mungkin didapat dari kecepatan rata – rata kendaraan yang melintas pada jalan tersebut. Sehingga waktu tempuh tidak selalu berbanding lurus dengan panjang lintasan.
2. Fasilitas Terdekat
Berikut adalah hasil dari analisis jaringan (closet facilities), didapat 7 (tujuh) lokasi penting sebagai facilities dengan jarak terdekat dari pusat kecamatan Mlati (incident). Lokasi – lokasi tersebut terukur dari jumlah atribut panjang dari Mlati, melalui jaringan jalan, ke lokasi – lokasi penting dengan radius 5Km, hal ini dikarenakan pengaturan search tolerance yang ditentukan pada tahap memasukan objek analisis jaringan adalah 5000 meter / 5 Km. Universitas Gadjah Mada berada pada jangkauan 5Km dari Mlati, namun tidak terdefinisi dikarenakan parameter Facilities To Find yang ditentukan pada properties layer adalah 7( tujuh) sehingga ArcGIS hanya mencari 7 lokasi paling dekat. Akan beda hasilnya jika kita menggunakan minutes sebagai impedance, maka yang didapat bukanlah lokasi terdekat melainkan lokasi dengan waktu tempuh tercepat (walaupun fasilitas yang digunakan adalah Closet Facilities).
3. Area Layanan
Dari hasil analisis jaringan (service facilities), didapat fitur polygon yang menunjukan daerah mana saja yang memungkinkan untuk dijangkau dalam jarak 7 Km atau 7000 meter, melalui jaringan jalan. Area jangkauan disesuaikan pada pengaturan properties, dimana default breaks yang ditentukan adalah 7000 meter.
* Pada praktikum ini, saya masih belum bisa mengetahui fungsi dari search tolerance untuk analisis service area, karena apabila menggantikannya dengan nilai yang lain, hasilnya akan tetap sama, area tetap beracuan pada default break yang ditentukan.
VII. JAWABAN PERTANYAAN :
1. Buatlah layout untuk hasil route Adisutjipto – Pasar Godean! Jawaban:
*Terlampir
2. Sebagai latihan, carilah rute optimal (terdekat) untuk: a. UTY, Sanata Dharma, dan SMP Negeri 2 Kalasan; b. Adisutjipto ke Universitas Gadjah Mada;
c. Sheraton ke Candi Ratu Boko. Jawaban:
3. Bandingkan hasil pencarian 7 fasilitas terdekat dan 7 fasilitas tercepat dari pusat Kecamatan Mlati. Apakah perbedaan hasil antara kedua analisis tersebut?
Jawaban:
Fasilitas terdekat (atas), fasilitas tercepat (bawah)
a Orange b Coklat
c Biru
Hasil dari analisis fasilitas terdekat, rute didapat berdasarkan jumlah panjang jaringan minimum yang melalui ketiga lokasi tersebut
Hasil dari analisis fasilitas tercepat, rute didapat berdasarkan jumlah waktu tempuh minimum yang melalui ketiga lokasi
4. Berapakah jarak dan waktu tempuh pada masing-masing rute (soal 2) tersebut? Jawaban:
- Jarak rute = 22295.241 meter
- Waktu Tempuh Rute = 32 menit 11 detik
5. Sebagai latihan, carilah 3 pusat kecamatan terdekat dari lokasi penting bernama Universitas Gadjah Mada dalam radius 20 km. Sebutkan nama pusat kecamatan tersebut dan jarak tempuhnya masing-masing!
Jawaban:
1) UGM - Depok 5268.838978 meter 2) UGM - Ngaglik 8696.548965 meter 3) UGM - Mlati 9099.415038 meter
6. Buatlah layout dari hasil pencarian pusat kecamatan terdekat dari Universitas Gadjah Mada! JAWABAN:
*Terlampir
7. Buatlah layout dari hasil area layanan Jogja International Hospital tersebut! JAWABAN:
*Terlampir
8. Sebagai latihan, carilah jalan yang masih mendapat layanan dari lokasi penting bernama Polres Sleman yang memiliki jangkauan layanan sejauh 15 km.
JAWABAN:
Dengan melakukan analisis spasial (clip atau intersect) antara Area Service dan Jalan, maka kita akan mendapatkan layer baru yang menunjukan nama – nama jalan yang berada pada area layanan polres Sleman.
VIII. CONTOH LAIN APLIKASI
Berikut adalah contoh aplikasi dari analisis jaringan rute, fasilitas terdekat, dan area layanan, masing – masing satu.
1. Rute antara Dua Pelabuhan di Hawaii terdekat dengan beban kemiringan jalan minimum
2. Jalan yang berada pada area Layanan Rumah Sakit Kawaili yang dapat ditempuh pada jarak 4 Km
IX. KESIMPULAN :
Network Analyst Extension pada ArcGIS merupakan ekstensi yang sangat berguna dalam melakukan analisis jaringan pada data spasial. Ekstensi ini membantu kita dalam menjawab berbagai pertanyaan – pertanyaan spasial terkait dengan keterhubungan antar suatu fitur geometri dengan fitur lainnya dalam suatu jaringan.
Hubungan antar fitur – fitur spasial disimpan dalam dataset tersendiri yang disebut sebagai Network Dataset, dimana dataset itu menyimpan atribut – atribut yang kelak nantinya akan dijadikan acuan dalam analisis jaringan. Seperti yang sudah kita ketahui bahwa kita dapat melakukan operasi matematik dalam atribut – atribut yang tersimpan pada dataset shapefile, baik itu menggunakan bahasa python atau VbScript.
Dari situ kita dapat membuat atribut – atribut yang didapat dari hasil perhitungan yang nantinya dijadikan sebagai atribut yang digunakan dalam analisis jaringan, maka penggunaan analisis jaringan tidak hanya terbatas dari penentuan jalur transportasi saja, melainkan banyak hal yang berhubungan dengan jaringan antar fitur seperti aliran air (hydrologi), jaringan pipa, saluran bawah tanah, saluran minyak, dan sebagainya. Sebagai contoh, untuk mengetahui lokasi – lokasi yang akan terkena dampak banjir tercepat melalui jaringan sungai, kita dapat memasukan persamaan – persamaan fluida guna mendapat atribut waktu tempuh air pada sungai, dan membuatkannya network dataset, yang kemudian analisis jaringan dilakukan dengan beracuan pada atribut tersebut.
Analisis jaringan juga dapat dilakukan dengan memperhatikan nilai z, sehingga kita dapat menggunakannya untuk berbagai keperluan analisis jaringan yang melibatkan ketinggian. Seperti mencari jalur mana saja yang memiliki kemiringan kurang dari 2%. Selain itu, kita juga dapa melakukan pengaturan lalu lintas pada analisis jaringan (global turns), sehingga permasalahan rute lalu lintas yang kompleks dapat terselsaikan.
X. DAFTAR PUSTAKA :
ArcGIS 10.1 Help Windows
http://www.resources.arcgis.com/en/help/
