Aplikasi Traveling Salesman Problem Dengan GPS dan Metode Backtracking

(1)

Samuel,

et. al. (Aplikasi Traveling Salesman Problem Dengan GPS dan Metode Backtracking) 81

Aplikasi Traveling Salesman Problem Dengan GPS dan Metode

Backtracking

Samuel

a,1

_{, Jeffry Wijaya}

a,2

_{, Viddy Frans}

a,2

_{, Fadhillah Azmi}

b,1 a,b _{Universitas Prima Indonesia, Jln. Sekip, Medan dan 20111,Indonesia}

1_{samuelw725@gmail.com;}2 _{jeffrywijaya5@gmail.com;}3 _{viddyfrans98@gmail.com;}4 _{azmi.fadhillah007@gmail.com}

I. Pendahuluan

Sampai saat ini perkembangan teknologi semakin pesat memungkinkan perangkat lunak (software) maupun perangkat keras (hardware) dapat mengimbangi permintaan kebutuhan kita sebagi penggunanya dan perkembangan teknologi komunikasi bergerak yang telah dilakukan yaitu dengan memanfaatkan perangkat peralatan GPS dari smartphone dengan bantuan google maps. Dimana GPS dapat menentukan Waypoin yaitu lokasi anda yang dapat plot (menyimpan data dalam memori) sebagai arah untuk navigasi serta menentukan keliling suatu objek. Tampilan peta digital yang diperoleh menggunakan internet online atau GIS akan menghasilkan data yang lebih sempurna termasuk lokasi jalan, sungai gedung-gedung dan lain sebagainya yang memang merupakan gambaran hasil capture satelit yang terbaru. [1].Permasalahan pada Traveling Salesman (TSP) sangat terkenal dan telah menjadi standar untuk mencoba algoritma yang akan di komputational. TSP juga merupakan suatu permasalahan optimasi yang dapat diterapkan di dalam berbagai kegiatan seperti distribusi barang, penjadwalan, dan pencarian rute. [2]. TSP merupakan masalah yang kompleks yang memelukan solusi yang cukup optimum yang mana diperoleh dengan cara mencoba semua kemungkinan sehingga memerlukan waktu komputasi yang cukup tinggi. [4].

INFORMASI ARTIKEL A B S T R A K

Kata Kunci:

TSP

Backtracking

GPS

Traveling Salesman Problem adalah suatu masalah yang dapat diterapkan dalam berbagai kegiatan seperti pengantaran paket atau barang, pencarian lokasi yang tepat, dan lain sebagainya. Dengan bantuan GPS pada smartphone dan google maps sangat dapat mempermudah hal tersebut untuk dilakukan dapat dirancang aplikasi dengan menerapkan algoritma backtracking untuk mencari rute yang tepat dengan berbasis GPS. Perancangan aplikasi yang dilakukan dengan menggunakan prinsip kerja dari metode tersebut pada aplikasi ini diperoleh jalur yang tepat sehingga dapat sebagai jalur alternatif yang dipilih user, dan dengan menggabungkan atau menerapkan data dari GPS pada smartphone dengan bantuang Google Maps dan algoritma backtracking, sehingga diperoleh hasil data informasi yang lebih jelas dan akurat, serta dalam menentukan jalur alternatifpada permasalahan TSP ini dengan penerapan metode ini memiliki kelebihan, yaitu karakteristikkan struktur solusi optimal, definisi rekursif nilai solusi optimal, dan perhitungan nilai solusi optimal secara maju atau mundur serta konstruksi solusi optimal.

Keywords:

TSP

Backtracking

GPS

ABSTRACT

Traveling Salesman Problem is a problem that can be applied in various activities such as delivering packages or goods, finding the right location, and so on. With the help of GPS on smartphones and google maps, it is very easy to do this. Applications can be designed by implementing a backtracking algorithm to find the right route based on GPS. The application design is carried out using the working principles of this method in this application, the right path is obtained so that it can be an alternative path that the user chooses, and by combining or applying data from GPS on a smartphone with the help of Google Maps and backtracking algorithms, so that information data results are obtained. a clearer and more accurate.

(2)

Samuel,

II. Metode

Lokasi yang digunakan untuk melaksanakan penelitian ini adalah rute yang disurvei titik awal adalah Politeknik Negeri Medan yang beralamat di Jalan Almamater No. 1 Kampus USU, Medan, dan daerah sekitar Kota Medan yaitu Hotel JW Marriot beralamat di Jalan Putri Hijau, Hotel Santika beralamat di Jalan Kapten Maulana Lubis, Hotel 61 beralamat di Jalan Iskandar Muda, Medan Fair Plaza beralamat di Jalan Gatot Subroto, Sun Plaza beralamat di Jalan KH. Zainul Arifin, Grand Cambridge Square beralamat di Jalan S. Parman, Rumah Makan Garuda Jalan Gajah Mada, Rumah Makan Tip Top Jalan Ahmad Yani, Rumah Sakit Internasional Columbia Asia beralamat di Jalan Listrik dan Rumah Sakit Umum Elisabeth beralamat di Jalan H. Misbah. Adapun perangkat keras (hardware) yang digunakan dalam penelitian ini adalah GPS di

smartphone dengan OS Android, dan perangkat lunak (software) yang digunakan dalam penelitian ini adalah

Microsoft Visual Studio 2010, dengan menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic.Net (VB.Net), dan Microsoft Access 2007 (sebagai database).

Metode merupakan suatu tahapan yang akan menggamabarkan apa yang akan dilaksanakan selama waktu penelitian, dengan tujuan untuk membantu peneliti dalam meminimalisir resiko kegagalan dan menekankan pada proses/sasaran capaian penelitian dibidang sistem telekomunikasi dan informasi. Berikut adalah blok diagram metode penelitian yang akan dilaksanakan.

Gambar 1. Diagram Alur Penelitian Adapun uraian blok diagram tersebut dapat diuraikan sebagai berikut :

1. Identifikasi masalah. Pada tahap ini adalah penentuan lokasi sebagai titik awall, serta rute –rute yang dpilih berdasarkan data lapangan dan data GIS yang ada.

2. Pencarian literature. Pada tahapan ini peneliti melakukan apa yang disebut dengan kajian pustaka yaitu: mempelajari buku-buku referensi dan hasil penelitian sejenis sebelumnya yang mungkin pernah dilakukan, dengan tujuan mendapatkan landasan teori mengenai masalah yang akan diteliti secara benar dan sesuai dengan kerangka berfikir ilmiah.

3. Survey lapangan penentuan lokasi dan rute-rute alternatif.

4. Membuat desain dan Implementasi penelitian. Desain penelitian termasuk quasi experimental dimana riset tidak menggunakan pembanding dan diukur setelah adanya perlakuan (treatment).

5. Pengujuan dan laporan.

Di dalam merancang system, terlebih dahulu dilakukan perancangan diagram alur dari sistem untuk dapat member gambaran apa yang akan dilaksanakan selama waktu penelitian, dengan tujuan untuk membantu peneliti untuk mencapai sasaran. Adapun prancangan diagram alur yang dilakukan adalah sebagai berikut:

(3)

Samuel,

et. al. (Aplikasi Traveling Salesman Problem Dengan GPS dan Metode Backtracking) 83 Gambar 2. Blok Diagram Sistem

III. Hasil dan Pembahasan

Bagian ini tempat menuliskan hasil penelitian yang dijabarkan secara detail, jelas dan terurut. Hasil Langkah yang dilakukan dalam penyusunan database ini adalah sebagai berikut :

1. Melakukan survey titik kooordinat dengan menggunakan GIS satelit dan smartphone Nokia 620 dan Samsung Android.

2. Memasukkan data-data tersebut ke dalam database Microsoft Access 2007.

Table 1. Daerah Destinasi Serta Lokasi Berdasarkan Kelompok

No Fasilitas Lokasi

1 Restauran RM Garuda

RM Tip Top Medan Fair Plaza

2 Plaza Grand Cambridge Plaza

Sun Plaza

3 Rumah Sakit RS Columbia Asia

RS Elisabeth

4 Hotel

JW Marriot Santika Dyandra 61

Data yang diperoleh berdasarkan survey yang telah dilakukan untuk empat destinasi yang berbeda diperoleh sebanyak 110 titik.

Table 2. Daerah Destinasi Serta Lokasi Berdasarkan Kelompok

id_jalan id_asal nama_jalan id_tujuan id_jarak titik_koordinat

X Y

001

Politeknik Negeri Medan

Jln. Putri Hijau JW Marriot Hotel 7.5 km 3.598319 98.67585

002 Jln. Kapten Maulana Lubis Santika Dyandra Hotel 5.0 km 3.590085 98.673619

003 Jln. Iskandar Muda 61 Hotel 3.8 km 3.589602 98.661274

004 Jln. Gatot Subroto Medan Fair Plaza 3.4 km 3.584473 98.665056

005 Jln. S. Parman Grand Cambridge Square 5.0 km 3.585834 98.679974

006 Jln. KH Zainal Arifin Sun Plaza 4.8 km 3.584736 98.667159

007 Jln. Gajah Mada RM Garuda 4.7 km 3.592818 98.663329

008 Jln. Ahmad Yani RM Tip Top 4.1 km 3.58283 98.671487

009 Jln. Listrik RS Columbia Asia 4.1 km 3.574574 98.676598

(4)

Samuel,

et. al. (Aplikasi Traveling Salesman Problem Dengan GPS dan Metode Backtracking) 84 Gambar 3a. Database jalur yang diuji

Gambar 3b. Koneksi database jalur yang diuji

Untuk menggabungkan database (Microsoft Access 2007) ke VB.Net, dimana VB.Net dilakukan untuk pengontrol dan tampilan unutuk user adalah sebagai berikut :

Gambar 4. Tampilan utama aplikasi

Pada aplikasi ini untuk menampilkan tampilan pada user, terdapat beberapa navigasi untuk dapat mengontrol apa yang akan dilakukan, seperti link ke halaman pencarian jalur (rute). User akan diarahkan ke window pencarian, misalnya user memilih jalur yang akan dilalui, rute asal dari lokasi Politeknik Negeri Medan (Jln. Almamater Kampus USU) menuju ke Sun Plaza (Jln. KH Zainul Arifin), akan user memilih menu “Rute” untuk mencari rute mana yang dlalui agar diperoleh jalur/rute yang terpendek dalam penelitian ini :

(5)

Samuel,

et. al. (Aplikasi Traveling Salesman Problem Dengan GPS dan Metode Backtracking) 85 Gambar 5. Hasil uji pencarian jalur terpendek dengan menggunakan dynamic programming

Masalah dari gambar di atas adalah bagaimana menentukan rute yang harus dilalui mulai dari memilih jalur yang akan dilalui, rute asal dari lokasi Politeknik Negeri Medan (Jln. Almamater Kampus USU) menuju ke Sun Plaza (Jln. KH Zainul Arifin), agar diperoleh total jarak minimum. Hal ini dapat diselelesaikan dengan dua cara :

a. Mengambil rute yang terpendek dari satu tempat ke tempat berikutnya dalam setiap tahapan. Jika hal ini dilakukan maka rute yang ditempuh ada tiga kemungkinan yaitu pilihan rute pertama dimulai dari Jln. Almamater Kampus USU-Jln. Dr. Mansyur-Jln. Jamin Ginting-Jln. Iskandar Muda-Jln. Kejaksaan-Jln. Candi Memdut-Jln. KH. Zainul Arifiin dengan total jarak 4.9 km, pemilihan rute kedua dimulai Jln. Almamater Kampus USU-Jln. Dr. Mansyur-Jln. Jamin Ginting-Jln. Monginsidi-Jln.Masdulhak-Jln. Jend. Sudirman-Jln. P. Diponegoro-Jln. KH. Zainul Arifin dengan total jarak 4.3 km,dan pemilihan rute ketiga adalah sebenarnya rute terpendek yaitu Jln. Almamater Kampus USU-Jln. Dr. Mansyur-USU-Jln. Jamin Ginting-USU-Jln. Kapt. Pattimura-USU-Jln. Jend. Sudirman-USU-Jln. P. Diponegoro-USU-Jln. LH Zainul Arifin dengan total jarak 4.2 km.

b. Dengan cara menghitung satu-persatu setiap rute dan memilih rute terpendek diantaranya.

1. Jln. Almamater Kampus USU-Jln. Dr. Mansyur-Jln. Jamin Ginting-Jln. Iskandar Muda-Jln. Kejaksaan-Jln. Candi Memdut-Jln. KH. Zainul Arifiin dengan total jarak 4.9 km

2. Jln. Almamater Kampus USU-Jln. Dr. Mansyur-Jln. Jamin Ginting-Jln. Monginsidi-Jln.Masdulhak-Jln. Jend. Sudirman-Jln. P. Diponegoro-Jln. KH. Zainul Arifin dengan total jarak 4.3 km, dan

3. Jln. Almamater Kampus USU-Jln. Dr. Mansyur-Jln. Jamin Ginting-Jln. Kapt. Pattimura-Jln. Jend. Sudirman-Jln. P. Diponegoro-Jln. LH Zainul Arifin dengan total jarak 4.2 km. (Rute terpendek dari penelitian ini)

Di dalam aplikasi ini jug ada beberapa tampilan navigasi yang lain untuk membantu user menganalisa objek adalah sebagai berikut :

1. Zoom In : untuk membesar gambar pada peta. 2. Zoom Out : untuk mengecilkan gambar pada peta.

3. Pan : untuk menggerakkan kursor ke semua arah tanpa pembesaran / perkecilan peta. Beberapa tampilan pada aplikasi adalah sebagai berikut :

1. Tampilan pilihan combobox dengan asal lokasi atau destinasi :

(6)

Samuel,

et. al. (Aplikasi Traveling Salesman Problem Dengan GPS dan Metode Backtracking) 86 Gambar 7. Menu tujuan lokasi yang akan dipilih

3. Tampilan menu pada aplikasi dengan memilih menu lokasi atau destinasi restaurant :

Gambar 8. Menu restauran lokasi yang akan dipilih

Di dalam penelitian ini untuk mencari jalur terpendek dengan menggunakan metode backtracking, terdapat dua metode pencarian yaitu forward search yaitu mencari solusi dengan melakukan perhitungan dari daerah asal yang dipilih menuju daerah tujuan yang dipilih, sedangkan backward search adalah kebalikkan dari forward search yaitu mencari solusi dengan melakukan perhitungan dari daerah tujuan yang dipilih menuju daerah asal yang dipilih. Namun, kedua metode tersebut harus memiliki hasil yang sama.

Untuk mencari rute yang harus dilalui mulai dari memilih jalur yang akan dilalui, rute asal dari lokasi Politeknik Negeri Medan (Jln. Almamater Kampus USU) menuju ke Sun Plaza (Jln. KH Zainul Arifin), adalah sebagai berikut :

Gambar 9. Rute yang dipilih utuk dianalisa

Untuk menyelesaikan kasus ini, terlebih dahulu kami membuat garis lurus dan pemisalan nama jalan untuk mempermudah menganalisa titik atau daerah asal ke titik atau daerah tujuan.

(7)

Samuel,

Politeknik Ngeri Medan Jln. Almamater Kampus USU

Jln. Jamin Ginting Jl n I sk a n d a r M u d a Jln. Kapt. Pattimura-1 Jln. Kapt. Pattimura-2 Jln. Gajah Mada Jln. S.Parman Jln. Candi Memdut Jln. KH.Zainul Arifin 1.4 km 1 .5 k m 700 m 8 5 0 m 500 m 6 5 0 m 230 mJln_{. M} on_gin sidi Jln. M asdulhak 60 0 m 850 m 2 8 0 m Jl n . C ik D iti roJln. Hang Jebat 300 m Jl n . P .D ip o n e g o ro 7 5 0 m 37 m SUN Plaza Jln. Jend. Sudirman 750 m 650 m

Gambar 10. Garis lurus penentuan jarak daerah asal ke daerah tujuan

B A C D F E L J K M P O G I N 1.4 km 1 .5 k m 230 m 60 0 m 750 m 850 m 6₅ 0 m 280 m 300_m 750 m 3₇ m 650 m 500_m 850 m 700 m

Gambar 11. Pemisalan nama jalan dengan menggunakan simbol

A. Tahap 1:

)}

(

{

min

)

(

2 1 1 1 1

x

f

c

s

f

=

_x sx

+

Table 3. Perhitungan Jarak Optimum 1

Pada tahap ini terdapat satu rute yang hanya bias dilalui yaitu rute B (Jln. Jamin Ginting) dengan jarak optimumnya 1.4 km. B. Tahap 2:

)}

(

{

min

)

(

2 1 1

s

₁

c

1

f

x

f

=

_x sx

+

(8)

Samuel,

et. al. (Aplikasi Traveling Salesman Problem Dengan GPS dan Metode Backtracking) 88 1

x

Pada tahap ini terdapat tiga rute yang dilalui yaitu rute E (Jln. Monginsidi) dengan jarak 600 m, rute F (Jln. Kapt. Pattimura-2) dengan jarak 750 m, dan rute G (Jln. Gajah mada) dengan jarak 700 m. Sehingga dapat dianalisa berdasarkan perhitungan di atas bahwa rute E (Jln. Monginsidi) yang memeiliki rute terpendek pada tahap ini, dengan total jarak 2.23 km.

D. Tahap 4:

)}

(

{

min

)

(

2 1 1

s

₁

c

1

f

x

f

=

_x sx

+

Pada tahap ini terdapat tiga rute yang dilalui yaitu rute I (Jln. S.Parman) dengan jarak 850 m, rute J (Jln. Masdulhak) dengan jarak 850 m, dan rute L (Jln. Jend.Sudirman) dengan jarak 650 m,sehingga dapat dianalisa berdasarkan perhitungan di atas bahwa rute J (Jln. Masdulhak) yang memeiliki rute terpendek pada tahap ini, dengan total jarak 3.11 km.

E. Tahap 5:

)}

(

{

min

)

(

2 1 1

s

₁

c

1

f

x

f

=

_x sx

+

(9)

Samuel,

et. al. (Aplikasi Traveling Salesman Problem Dengan GPS dan Metode Backtracking) 89 Pada tahap ini terdapat dua rute yang dilalui yaitu rute K (Jln. Hang Jebat) dengan jarak 300 m, rute M (Jln. P. Diponegoro) dengan jarak 375 m, dan rute N (Jln. Candi Memdut) dengan jaraj 650 m, sehingga dapat dianalisa berasarkan perhitungan di atas bahwa rute K (Jln. Hang Jebat) yang memeiliki rute terpendek pada tahap ini, dengan total jarak 3.38 km.

F. Tahap 6:

)}

(

{

min

)

(

2 1 1 1 1

x

f

c

s

f

=

x sx

+

Pada tahap ini terdapat tiga rute yang dilalui yaitu rute M (Jln. P.Diponegoro) dengan jarak 750 m, rute P (Jln. KH.Zainul Arifin) dengan jarak 32 m, dan rute O (Jln. KH.Zainul Arifin) dengan jarak 0 m, sehingga dapat dianalisa berasarkan perhitungan di atas bahwa rute M (Jln. P.Diponegoro) yang memeiliki rute terpendek pada tahap ini, dengan total jarak 4.00 km.

G. Tahap 7:

)}

(

{

min

)

(

₂ ₁ 1 1 1

x

f

c

s

f

_sx x

+

=

Pada tahap ini terdapat dua rute yang dilalui yaitu rute P (Jln. P. Diponegoro) dengan jarak 375 m, dan rute O (Jln. KH.Zainul Arifin) dengan jarak 32 m, sehingga dapat dianalisa berasarkan perhitungan di atas bahwa rute O (Jln. KH Zainul Arifin) yang memeiliki rute terpendek pada tahap ini, dengan total jarak 4.20 km.

Berdasarkan analisa yang dilakukan dengan perhitungan metode dynamic programming dapat diambil kesimpulan bahwa solusi pencarian jalan terpendek untuk kasus pemilihan daerah asal Jln. Almamater Kampus USU (Politeknik Negeri Medan) dan pilihan daerah tujuan Jln. KH.Zainul Arifin (SUN Plaza), adalah sebagai berikut :

Jln. Almamater Kampus USU (Politeknik Negeri Medan) – Jln. Jamin Ginting – Jln. Kapt.Pattimura1 – Jln. Kapt.Pattimura2 –Jln. Jend.Sudirman – Jln. P.Diponegoro – Jln. KH.Zainul Arifin (SUN Plaza), dengan total jarak tempuh untuk mencapai daerah tujuan yang dipilih adalah 4.20 km.

IV. Kesimpulan

Dari penelitian yang telah dilakukan, diperoleh beberapa kesimpulan adalah data dari Google Map yang telah diperoleh dari survey memberikan informasi dalam pembentukkan peta karena pembentukkan peta berdasarkan titik koordinat sehingga dapat membantu TSP, dengan menggunakan penerapan metode backtracking pada aplikasi ini diperoleh jalur terpendek sehingga dapat dijadikan jalur alternative yang dipilih user dan memiliki kelebihan karakteristik struktur solusi optimal

(10)

Samuel,

et. al. (Aplikasi Traveling Salesman Problem Dengan GPS dan Metode Backtracking) 90 [3] Hari, M. (2018). Optimalisasi Pencarian Lintasan Travelling Salesman Problem Menggunakan

Algoritma Backtracking. Jurnal Teknologi Informasi.Vol 23(1): 23-34.

[4] Jemsry, E. L., Elvinus, R. P., & Yopi, A. L. (2020). Aplikasi Algoritma Bactracking Untuk Menentukan Optimal Distribusi Air Isi Ulang Gonzalo Di Kota Ambon.. Jurnal Ilmu Matematika dan Terapan. Vol 14(1): 59-68.

[5] Liane, O., & Arif, I. (2011). Aplikasi Variable Neighborhood Descent Metaheuristik Untuk Vehicle Routing Problem. SEMASSI – Supply Chain dan Sistem Informasi. Vol 1: 56-60.

[6] Michael, H., & Kurt, H. (2007). TSP – Infrastructure for the Travelling Salesperson Problem. Journal of Statistical Software. Vol 23(2): 1-21.

[7] Richki, H. (2014). Implementasi Algoritma TSP Dalam Penyelesaian Tracking Paket Pada Unit Processing Center POS Indonesia Kota Lhokseumawe Aceh. Jurnal Informatika dan Teknoogi Informasi. Vol 11(1): 19-28.

[8] Zhu, J., Huang, Y., & Xu, L. (2016). Applying the Method for Solving Traveling Salesman Problem Based on Backtracking Algorithm to Order Picking. Scientific Research Publishing. Vol 5: 84-89.