707
OPTIMALISASI WAKTU HIJAU APILL UNTUK
MENGURANGI KADAR POLUSI UDARA PADA SIMPANG BERSINYAL
(STUDI KASUS SIMPANG PASIFIK, KOTA TEGAL
)Yulinar Hasti Primasari Taruna DIV Manajemen Keselamatan Transportasi Jalan
Politeknik Keselamatan Transportasi Jalan Jalan Semeru No. 3, Slerok, Tegal Timur, Kota
Tegal, Jawa Tengah 52125 yulinarhasti03@gmail.com
Des Aufa Azhar Taruna DIV Manajemen Keselamatan Transportasi Jalan
Politeknik Keselamatan Transportasi Jalan Jalan Semeru No. 3, Slerok, Tegal Timur, Kota
Tegal, Jawa Tengah 52125 desaufaazhar9a06@gmail.com
Agus Sasmito Dosen DIV Manajemen Keselamatan Transportasi Jalan
Politeknik Keselamatan Transportasi Jalan Jalan Semeru No. 3, Slerok, Tegal Timur, Kota
Tegal, Jawa Tengah 52125 sasmito.agus83@gmail.com
Abstract
Motorized vehicles are the largest contributor to pollution with CO and NOx levels in urban areas in terms of traffic movements. Therefore, it is necessary to have traffic planning to reduce air pollution. One way to do this is by optimizing the green time of traffic light. This study aims to determine the levels of CO and NOx and then evaluate the amount of pollution reduction due to green time optimizing of Traffic light at an intersection with the Tegal City Simpang Pasifik case study. The evaluation was carried out by comparing the reduction in the amount of CO and NOx emissions at the intersection with the simulation results using Vissim. From the traffic simulation, the values of CO and NOx in the ecstasy condition were 910.60 ppm/jam and 177,170 ppm/jam, while in the forecasting condition, they were 1022.88 ppm/jam and 199.016 ppm/jam. The conclusion is by comparing the green time optimization of Traffic Light which has an increase in CO and NOx emissions from 12% by changing the green time so that the increase is only 4%.
Keywords: Optimizing, CO, NOx, Vissim
Abstrak
Kendaraan bermotor merupakan penyumbang polusi dengan kadar CO dan NOx terbesar di perkotaan dalam pergerakan lalu lintas. Oleh karena itu, perlu adanya perencanaan lalu lintas guna mengurangi polusi udara.
Salah satu cara yang di lakukan dengan optimasi pada waktu hijau apill. Penelitian ini bertujuan mengetahui kadar CO dan NOx kemudian mengevaluasi besarnya pengurangan polusi akibat optimasi waktu hijau APILL pada sebuah simpang dengan studi kasus Simpang Pasifik Kota Tegal. Evaluasi dilakukan dengan membandingkan pengurangan besaran emisi CO dan NOx pada simpang bersinyal hasil Simulasi menggunakan software Vissim. Dari simulasi lalu lintas didapatkan nilai kadar CO dan NOx pada kondisi eksting yaitu 910,60 ppm/jam dan 177,170 ppm/jam,Sedangkan pada kondisi forecasting yaitu 1022,88 ppm/jam dan 199,016 ppm/jam. Kesimpulannya adalah dengan membandingkan optimasi waktu hijau APILL yang mengalami kenaikan emisi gas CO dan NOx dari 12 % dengan mengubah waktu hijau sehingga kenaikan hanya 4 % .
Kata Kunci: Optimalisasi, CO, NOx, Vissim
708
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Transportasi selain sebagai pemenuhan kebutuhan masyarakat juga dapat memberi dampak negatif yaitu menimbulkan kemacetan, kerugian waktu dan biaya serta kerugian akibat polusi udara (emisi). Emisi adalah zat, energi dan/atau komponen lain yang dihasilkan dari suatu kegiatan yang masuk dan/atau dimasukkanya ke dalam udara ambien yang mempunyai dan/atau tidak mempunyai potensi sebagai unsur pencemar. (Kementrian Lingkungan Hidup, 2010) Secara umum, kendaraan bermotor memproduksi gas emisi sebesar 14%
berbasis karbondioksida, 50%-60% karbon monoksida dan hidrokarbon serta 30% nitrogen oksida. Dari presentase gas yang dihasilkan oleh kendaraan bermotor terlihat bahwa karbon monoksida (CO) memiliki presentase paling besar dari gas emisi lainnya.(Aly,2016). Emisi karbon monoksida (CO) umumnya meningkat saat terjadi kemacetan di jalan dan tergolong gas yang beracun dan mematikan. Polusi Udara menjadi ancaman bagi masyarakat khususnya yang tinggal di daerah perkotaan. Meningkatnya kadar polusi udara akibat jumlah kendaraan yang tinggi akan menimbulkan zat-zat berbahaya yang dapat mempengaruhi kesehatan masyarakat.
Pada daerah Simpang Pasifik kota Tegal merupakan jalan arteri yang didominasi oleh sepeda motor, kendaraan ringan, kendaraan berat, dan kendaraan umum. Simpang ini sering digunakan oleh masyarakat sebagai akses menuju luar kota kearah Brebes dan kota Tegal.
Hal ini menyebabkan arus lalu lintas padat dan Panjang antrian kendaraan di simpang Pasifik Tegal karena transportasi menjadi suatu kebutuhan pokok baik transportasi pribadi maupun umum. Pada daerah simpang Pasifik ini jumlah kendaraan tinggi mengakibatkan meningkatnya kadar polusi dari tahun ke tahun. Pada umumnya jumlah kendaraan setiap tahun akan meningkat sehingga dapat juga meningkatkan kadar polusi udara. Oleh karena itu di perlukan penelitian mengenai rekomendasi dalam menurunkan kadar polusi udara dimasa yang akan datang pada simpang bersinyal.
Tujuan Masalah
Adapun dilakukan tujuan penelitian ini adalah sebagai berikut :
1. Mengetahui kadar polusi CO dan Nox pada simpang pasifik,Kota Tegal dengan menggunakan software Vissim
2. Memberikan rekomendasi yang dapat diterapkan untuk penurunan kadar CO dan Nox pada simpang pasifik,Kota Tegal dengan menggunakan software Vissim.
LANDASAN TEORI
Persimpangan
Menurut (Khisty, 2005) Persimpangan merupakan bagian yang tidak terpisahkan dari jaringan jalan. Di daerah perkotaan biasanya banyak memiliki simpang, dimana pengemudi harus memutuskan untuk berjalan lurus atau berbelok dan pindah jalan untuk mencapai satu tujuan. Simpang dapat didefinisikan sebagai daerah umum dimana dua jalan atau lebih bergabung atau bersimpangan, termasuk jalan dan fasilitas tepi jalan untuk pergerakan lalu
709
lintas di dalamnya, Fungsi operasional utama dari persimpangan adalah untuk menyediakan perpindahan atau perubahan arah perjalanan.
Waktu Siklus
Waktu dalam suatu periode lampu lalu lintas yang digunakan untuk mengatur arah pergerakan di persimpangan yang dimulai dari waktu hijau,kuning hingga berubah menjadi merah dan kemudian balik ke hijau lagi. Dalam perencanaan waktu siklus,maksimal yang diizinkan adalah tidak lebih dari 130 detik. Karena dapat menimbulkan tundaan dan antrian kendaraan yang cukup lama. Waktu siklus yang melebihi 130 detik harus dihindari kecuali untuk kasus-kasus tertentu (misalnya persimpangan yang sangat besar), karena sering menimbulkan berkurangnya kapasitas.
Tabel 1. Waktu siklus yang disarankan untuk tiap kondisi yang berbeda Tipe Pengaturan Waktu Siklus yang disarankan (det)
Pengaturan dua fase 40 – 80
Pengaturan tiga fase 50 – 100
Pengaturan empat fase 80 – 130
Sumber : Manual Kapasitas Jalan Indonesia,1997
Waktu Hijau (Green Time)
Waktu dimana nyala lampu hijau pada apill dalam suatu pendekat simpang .Menurut (MKJI, 1997) perhitungan waktu hijau dapat dengan menggunakan persamaan berikut :
gi = (c - LT) x (Frcrit / ∑Frcrit)
Dengan : gi = Tampilan waktu hijau pada fase i (detik) c = Waktu Siklus
LT = Lost Time
FRcrit = Nilai FR tertinggi dari semua pendekat yang berangkat pada suatu fase sinyal
ΣFRcrit = Jumlah FRcrit dari semua fase pada siklus tersebut
(Sumber : Manual Kapasitas Jalan Indonesia,1997)
Emisi gas buang (polusi udara)
Emisi gas buang adalah sisa hasil pembakaran bahan bakar di dalam mesin pembakaran dalam, mesin pembakaran luar, mesin jet yang dikeluarkan melalui sistem pembuangan mesin. Terdapat 6 komponen polusi udara hasil emisi gas buang kendaraan bermotor yang menjadi perhatian utama yaitu karbon monoksida, oksida sulfur hidrokabron, oksida nitrogen, partikel dan timah hitam (Bachrun, 1993).
Oksida nitrogen (NOX) merupakan gas yang diemisikan dari hasil pembakaran yang mana sebagaian besar polutan NOX berasal dari pembakaran pada mesin kendaraan. Polutan NOX menimbulkan dampak lingkungan seperti hujan asam, efek rumah kaca, asap foto kimia, dan pelubangan lapisan ozon. Sementara itu, karbon monoksida (CO) juga diemisikan dari pembakaran mesin kendaraan yang mana gas tersebut bersifat racun. Gas CO menghambat aliran O2 berikatan dengan hemiglobin darah sehingga hemoglobin tersebut berikatan dengan CO membentuk COHb. Kadar COHb dalam darah lebih dari 50% dapat
710
menyebabkan kematian. Oleh karena itu, emisi NOX dan CO pada pembakaran mesin kendaraan perlu direduksi sehingga menjadi kendaraan ramah lingkungan.
Vissim 9.0
Menurut (MORA & VIANNA, 2008),Vissim merupakan alat bantu atau perangkat lunak simulasi lalu lintas untuk keperluan rekayasa lalu lintas, perencanaan transportasi, waktu sinyal, angkutan umum serta perencanaan kota yang bersifat mikroskopis dalam aliran lalu lintas multi – moda yang diterjemahkan secara visual dan dikembangkan pada tahun 1992 oleh salah satu perusahaan IT di negara Jerman.
Vissim dapat digunakan untuk menggambarkan kondisi lalu lintas yang ada dilapangan dengan berbagai macam output baik dari kondisi kinerja sebuah jalan hingga kadar polusi dan bahan bakar yang dipakai sehingga Vissim dapat dikatakan sebagai acuan dalam permodelan lalu lintas perkotaan
METODE PENELITIAN
Adapun alur penelitian dimulai dengan mencari landasan teori yang tepat guna untuk mendukung penelitian,mencari data yang dibutuhkan baik primer maupun sekunder kemudian melakukan pengolahan data hasil survei dengan software vissim guna mengetahui output kadar polusi udara berupa CO dan NOx yang diinginkan.
Mulai
Studi Literatur
Identifikasi Masalah
Rumusan Masalah
Pengumpulan Data
Data Primer
1. Data Inventarisasi Simpang 2. Data Volume Lalu Lintas Simpang 3. Data Kecepatan Kendaraan
4. Data Perhitungan Waktu Siklus APIL
Data Sekunder
1. Data Jumlah Penduduk Kota Tegal
Analisis Data
Rekomendasi
Kesimpulan
Selesai
711
Lokasi Penelitian
Lokasi penelitian yang digunakan dalam penelitian ini pada simpang pasifik,Kota Tegal yang dapat dilihat pada gambar 3.
Gambar 3. Lokasi penelitian pada Simpang Pasifik, Kota Tegal
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data Inventarisasi Simpang
Letak simpang pasifik,Kota Tegal terletak dekat dengan pusat kota tegal .Dalam kaitanya dalam bidang transportasi dan pergerakan lalu lintas, simpang pasifik adalah penghubung utama untuk melakukan aktifitas pendidikan, ekonomi,perkantoran serta pusat perbelanjaan sehingga volume lalu lintas yang melintasi sangat padat.Berikut merupakan hasil survei inventarisasi Simpang Pasifik,Kota Tegal yang dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Kondisi Eksisting Simpang Pasifik
No Nama Jalan Tipe Jalan Median Belok Kiri
Langsung Lebar Jalan
1 Jalan Dr.Sutomo (U) 2/2 UD Tidak Tidak 12,7
2 Jalan Kapt.Sudibyo (S) 2/2 UD Tidak Tidak 15,7 3 Jalan Kolonel Sugiyono
(B) 4/2 D Ya Ya 16,7
4 Jalan Mayjen Sutoyo (T) 4/2 UD Tidak Ya 15,0
Data Volume Lalu Lintas
Data volume lalu lintas diperlukan untuk pembuatan model simulasi lalu lintas.Data volume lalu lintas itu didapatkan dari hasil survei perhitungan volume kendaraan berupa MC,LV,HV dan UM pada setiap pendekat simpang dengan interval waktu yang telah ditentukan.Berikut hasil survei volume lalu lintas selama waktu peak hour pagi pukul 06.00 – 07.00 WIB pada Simpang pasifik,Kota Tegal yang dapat dilihat pada Tabel 4.
712
Tabel 4. Data Volume Lalu Lintas Peak Hour Simpang Pasifik
Data Siklus APILL
Data waktu siklus (cycle time) APILL didapatkan dengan cara pengamatan secara langsung di lapangan menggunakan stopwatch untuk mendapatkan waktu hijau,kuning dan merah semua (allred).Adapun data waktu siklus APILL pada jam sibuk dan tidak sibuk pada simpang pasifik dapat dilihat pada tabel 5 dan gambar 4.
Tabel 5. Kondisi Eksisting Waktu Siklus APILL Simpang Pasifik
Gambar 4. Diagram Fase Siklus APILL Simpang Pasifik N
o Pendekat Simpang
Arah Pergeraka
n
Volume (kend/jam) Volume Total MC LV HV UM (Kend/jam
) 1 Jalan Dr.Sutomo (U)
ST 716 76 0 13
1191
LT 36 36 0 0
RT 251 50 0 13
2 Jalan Kapt. Sudibyo (S)
ST 135 87 7 0
1424
LT 759 128 9 0
RT 164 133 2 0
3 Jalan Kolonel Sugiyono (B)
ST 966 375 65 11
2948
LT 918 255 37 18
RT 197 92 5 9
4 Jalan Mayjen Sutoyo (T) ST 751 347 111 11
1503
LT 197 76 1 9
No Nama Pendekat
Waktu Nyala (detik)
Total Hijau Kuning Merah
1 Jalan Dr.Sutomo (U) 30 3 80 113
2 Jalan Kapt. Sudibyo (S) 30 3 80 113
3 Jalan Kolonel Sugiyono (B) 63 3 47 113
4 Jalan Mayjen Sutoyo (T) 63 3 47 113
713
Hasil output emisi gas buang CO dan NOx dengan software Vissim
Setelah pengumpulan data telah dilakukan,kemudian di simulasikan dengan software vissim untuk memodelkan kondisi eksisting dan forecasting pada simpang pasifik.Kondisi forecasting didapatkan dari metode grown factor presentase pertumbuhan penduduk kota tegal.Berikut merupakan hasil output kadar emisi gas buang CO dan NOx kondisi eksisting dan forecasting 5 tahun kedepan yang dapat dilihat pada tabel 6.
Tabel 6. Hasil output kadar emisi gas buang CO dan NOx
Sumber : Hasil Survey,2020
Berdasarkan tabel diatas diperoleh bahwa terjadi peningkatan kadar emisi gas buang CO dan NOx sebesar 12 % pada kondisi forecasting.hal itu disebabkan karena semakin banyaknya jumlah kendaraan dari tahun ke tahun sehingga kadar emisi gas buang CO dan NOx juga semakin meningkat.
REKOMENDASI
Diperlukan penangan pada simpang pasifik agar kadar emisi gas buang CO dan NOx dapat berkurang, maka saran yang diusulkan dengan pengoptimalan waktu hijau fase siklus APILL agar dapat mengurangi kadar emisi gas buang CO dan NOx yang keluar dari kendaraan.
Tabel 7. Tabel Perhitungan Nilai FRcrit
Co pra penyesuaian = 113 detik ∑Frcrit = 0,471
AllRed = 7 detik LTI = 18 detik
Amber = 3 detik
Perhitungan waktu hijau yang disesuaikan 1) H us = (113-18) x (0,178/0,471)
= 39 detik
2) H bt = (113-18) x (0,293/0,471)
= 54 detik No Jenis Emisi Gas
Buang Eksisting (2020) Forecasting (2025) Kenaikan
1 CO (ppm/jam) 910,60 1022,88
12 %
2 Nox (ppm/jam) 177,170 199,016
JL.Dr.Sutomo (U)
JL.Kapt.Sudibyo (S)
Jl.Kolonel Sugiyono (B)
Jl.Mayjen Sutoyo (T)
Q 592,7 794,6 975,0 1693,5
S 6940,8 8589,2 8871,2 9227,6
FRcrit 0,178 0,293
714
Tabel 8. Tabel Optimalisasi 2 fase Simpang Pasifik
B/T 54 3 7 42 7
U/S 57 7 39 3 7
Setelah melakukan perhitungan optimalisasi waktu hijau 2 fase maka dilakukan simulasi lalu lintas menggunakan software vissim untuk mendapatkan output kadar emisi gas buang CO dan NOx yang diinginkan yang dapat dilihat pada tabel 8.
Tabel 9. Hasil output Optimalisasi 2 fase kadar emisi gas buang CO dan Nox.
Berdasarkan tabel diatas diperoleh bahwa terjadi peningkatan kadar emisi gas buang CO dan NOx sebesar 4% pada kondisi forecasting.Peningkatan tersebut jauh lebih kecil dibandingkan sebelum dilakukan optimalisasi 2 fase.Hal ini membuktikan bahwa dengan pengoptimalan waktu hijau APILL dapat menurunkan kadar emisi gas buang CO dan NOx pada simpang pasifik.
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil yang didapat maka diperoleh kesimpulan sebagai berikut :
4. Berdasarkan hasil analisis dengan software vissim didapatkan nilai kadar CO dan NOx pada kondisi eksting yaitu 910,60 ppm/jam dan 177,170 ppm/jam,Sedangkan pada kondisi forecasting yaitu 1022,88 ppm/jam dan 199,016 ppm/jam.
5. Rekomendasi yang kami usulkan yaitu dengan pengoptimalan waktu hijau APILL 2 fase yang terbukti dapat menurunkan kadar emisi gas buang CO dan NOx baik pada kondisi eksisting maupun forecasting.
DAFTAR PUSTAKA
Direktorat Jenderal Bina Marga. (1997). Highway Capacity Manual Project (HCM). Manual Kapasitas Jalan Indonesia (MKJI), 1(I), 564. https://doi.org/10.1021/acsami.7b07816 Kementrian Lingkungan Hidup. (2010). Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 12 Tahun 2010 Tentang Pelaksanaan Pengendalian Pencemaran Udara Di Daerah. Pelaksaan Pengedalian Pencemaran Udara Di Daerah Menteri Negara Lingkungan Hidup, 1–199. https://doi.org/10.2118/119896-MS
Khisty, C. J. (2005). Dasar-Dasar Rekayasa Transportasi Edisi Ke-3 Jilid 1.
MORA, P., & VIANNA, F. (2008). PTV VISSIM 9 - User Manual. Journal of Chemical
Information and Modeling, 53(9), 287.
https://doi.org/10.1017/CBO9781107415324.004
Aly, S. H. 2016. Emisi Transportasi : Kuantitas Emisi Berdasarkan Marni Modal . Makassar. Penebar Plus.
Bachrun. 1993. Polusi Udara Perkotaan, Pemantauan dan Pengaturan. Bandung. Lab Termodinamika PAU Institut Teknologi Bandung
No Jenis Emisi Gas
Buang Eksisting (2020) Forecasting (2025) Kenaikan
1 CO (ppm/jam) 844,394 879,347
2 NOx (ppm/jam) 164,288 171,089 4 %
