i
PERBANDINGAN KINERJA SIMPANG BERSINYAL
MENGGUNAKAN METODE MKJI 1997
DAN PERANGKAT LUNAK PTV VISTRO
(Studi Kasus Simpang Empat Ngapeman, Simpang Empat Pasar Pon dan Simpang Empat Nonongan Kota Surakarta)
“Comparison of Signalized Intersection Performance using IHCM Method and PTV VISTRO Software
(Case Study at Ngapeman, Pasar Pon, and Nonongan Intersection in Surakarta City)”
SKRIPSI
Disusun Untuk Memenuhi Persyaratan Memperoleh Gelar Sarjana Teknik Pada Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik
Universitas Sebelas Maret Surakarta
Disusun Oleh:
DYAN RADITE WIJAYA PUTRA
I0111029
PROGRAM STUDI TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
iv
MOTTO
“There is a time for everything,
and a season for every activity under the heavens”
(Ecclesiastes 3:1)
“Let nothing move you. Always give yourselves fully to the work of the Lord, because you know that your labor in the Lord is not in vain”
v
HALAMAN PERSEMBAHAN
Skripsi ini saya persembahkan kepada:
Tuhan Pencipta Langit dan Bumi
yang senantiasa menyertai dan menuntun langkahku.
Bapak Marhodo Aryadi dan Ibu Endang Harmani
yang senantiasa mencintai, mendidik, dan merawatku sampai saat ini. Bestari Pinartika Putri dan Averina Carin Nidya Arminta
Segenap Keluarga Besar Wiloso yang selalu mendoakan dan memperhatikanku
Agustina Sukmawati
yang senantiasan untuk memberikan perhatian, motivasi dan mendoakanku
Rizki Suryatama
rekan kerja praktek di Temanggung
Agel, Tidar, Dewi, Safan, Bani, Bogya, Rizki, Bagus,
Teman-teman seangkatan yang berjuang hingga titik darah penghabisan
Teman-teman KKN Kalisoro “Pancot Negeri di atas awan” 2015 yang telah memberikan pengalaman selama 45 hari
Teman-teman Youth Ministry 2015-2018
vi
ABSTRAK
Dyan Radite Wijaya Putra, 2018, Perbandingan Kinerja Simpang Bersinyal Menggunakan Metode MKJI 1997 Dan Perangkat Lunak PTV VISTRO (Studi Simpang Empat Ngapeman, Simpang Empat Pasar Pon dan Simpang Empat Nonongan Kota Surakarta), Skripsi, Program Studi Teknik Sipil, Fakultas Teknik, Universitas Sebelas Maret Surakarta.
Jalan Brigjend Slamet Riyadi adalah salah satu jalan kolektor primer yang melayani pergerakan transportasi Kota Surakarta. Jalan ini termasuk di dalam zona Central Business Distrik (CBD) sehingga banyak kendaraan melewati jalan ini. Volume lalu lintas yang relatif tinggi di Jalan Brigjend Slamet Riyadi mempengaruhi kinerja simpang di sepanjang jalan ini. Persimpangan yang ada di sepanjang ruas Jalan Brigjend Slamet Riyadi sudah dilengkapi dengan rambu lalu lintas dan Alat Pemberi Isyarat Lalu Lintas (APILL) untuk mengatur perilaku kendaraan saat berada di persimpangan agar konflik-konflik yang terjadi bisa dihindari. Dengan demikian maka potensi kemacetan dan kecelakaan lalu lintas dapat dihindari atau diminimalisasi.
Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kinerja simpang bersinyal di ruas jalan Brigjend Slamet Riyadi yaitu Simpang Empat Ngapeman, Simpang Empat Pasar Pon dan Simpang Empat Nonongan. Analisis kinerja simpang bersinyal membutuhkan data yang diperoleh dari survei volume kendaraan, geometrik simpang, dan waktu sinyal. Data panjang antrian di lapangan digunakan sebagai data pembanding dengan hasil analisis kinerja simpang bersinyal. Analisis kinerja simpang bersinyal menggunakan metode Manual Kapasitas Jalan Indonesia (MKJI) 1997 dan perangkat lunak PTV Vistro dengan metode Highway Capacity Manual (HCM) 2010. Tiap metode analisis dilakukan berbagai skenario diantaranya skenario model dasar (base model), Widodo (1997), dan Gati (2009).
Hasil analisis kinerja simpang bersinyal berdasarkan panjang antrian menunjukkan bahwa metode MKJI 1997 dengan skenario Gati (2009) memiliki hasil yang lebih mendekati data lapangan dibandingkan dengan hasil analisis perangkat lunak PTV Vistro dengan skenario yang sama. Persentase simpangan panjang antrian metode MKJI 1997 dengan skenario Gati (2009) pada Simpang Empat Ngapeman di pendekat barat 87,8 % (Pagi) dan 84,3 % (Sore); dan di pendekat utara sebesar 26,7 % (Pagi) dan 15,6 % (Sore). Pada Simpang Empat Pasar Pon, persentase simpangan di pendekat barat 3,3 % (Pagi) dan 22,9 % (Sore); dan di pendekat selatan 60 % (Pagi) dan 85,4 % (Sore). Sedangkan pada Simpang Tiga Sriwedari, persentase simpangan di pendekat barat 84,3 % (Pagi) dan 13,9 % (Sore); di pendekat utara 36,1 % (Pagi) dan 32 % (Sore); dan di pendekat selatan 38,2 % (Pagi) dan 5,5 % (Sore). Adapun tingkat pelayanan simpang hasil analisis metode MKJI 1997 dan perangkat lunak PTV Vistro berada pada kategori sama walaupun memiliki referensi yang berbeda. Tingkat pelayanan (level of service) Simpang Empat Ngapeman, Simpang Empat Pasar Pon dan Simpang Empat Nonongan secara berurutan berada pada kategori C, C, C (pagi) dan D, B, D (sore).
vii
ABSTRACT
Dyan Radite Wijaya Putra, 2018, Comparison of Signalized Intersection Performance using IHCM Method and PTV VISTRO Software (Case Study at Ngapeman, Pasar Pon, and Nonongan Intersection in Surakarta City). Civil Engineering Department, Faculty of Engineering, Sebelas Maret University Surakarta.
Brigjend Slamet Riyadi is a collector road which located in the Central Business District (CBD) of Surakarta City so that many vehicles pass through the road. The intersections along of Brigjend Slamet Riyadi road are equipped with traffic signs and Traffic Signal Equipment to regulate vehicle behavior at the intersection so that conflicts can be avoided. Then, the potential for traffic congestion and accidents can be avoided or minimized.
This study aims to analyze the performance of signalized intersection on the Brigjend Slamet Riyadi road, that are: Ngapeman Four-way Intersection, Pasar Pon Four-way Intersection and Nonongan Four-way Intersection. The performance analysis of signalized intersection requires data obtained from vehicle volume surveys, intersection geometry, and signal timing. The data of queue length in the field is used as comparative data with the result of performance analysis of signalized intersection. The performance analysis of signalized intersection using the Indonesian Highway Capacity Manual (IHCM) 1997 method and PTV Vistro software with Highway Capacity Manual (HCM) 2010 method. Each method of analysis is carried out in various scenarios, such as base model scenario, Widodo (1997) and Gati (2009).
The result of performance analysis of signalized intersection based on queue length indicates that IHCM 1997 method using scenario Gati (2009) tends to have result more closely to field data compared with result of PTV Vistro software analysis. Percentage deviation of queue length of MKJI 1997 method using scenario Gati (2009) at Ngapeman Intersection at western approach 87,8% (morning) and 84,3% (afternoon); at northern approach 26,7% (morning) and 15,6% (afternoon). At Pasar Pon Intersection, the percentage of deviations at the western approach 3,3% (morning) and 22,9% (afternoon); at southern approach 60% (morning) and 85,4% (afternoon). While at Nonongan Intersection, the percentage of deviation in western approach 28,9% (morning) and 13,9% (afternoon); at northern approaches 36,1% (morning) and 32% (afternoon); at southern approach 28,2% (morning) and 5,5% (afternoon). The level of service of signalized intersection using IHCM 1997 and PTV Vistro software is in the same category despite having different references. Level of service of Ngapeman, Pasar Pon, and Nonongan Intersection are sequentially in categories C, C, C at morning and D, B, D at afternoon..
viii
KATA PENGANTAR
Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan berkat dan kuasanya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul “Perbandingan Kinerja Simpang Bersinyal Menggunakan Metode MKJI 1997 Dan Perangkat Lunak PTV VISTRO (Studi Kasus Simpang Empat Ngapeman, Simpang Empat Pasar Pon dan Simpang Empat Nonongan Kota Surakarta)”.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak, penulis sulit untuk mewujudkan penulisan skripsi ini. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada :
1. Wibowo, S.T., DEA, selaku Kepala Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret Surakarta.
2. Budi Yulianto S.T., M.Sc., Ph.D., selaku Dosen Pembimbing I skripsi. Terimakasih untuk bimbingan, motivasi, dan bantuannya dalam penyusunan skripsi ini sampai selesai.
3. Setiono, S.T., M.Sc., selaku Dosen Pembimbing II skripsi. Terimakasih untuk bimbingan, motivasi, dan bantuannya dalam penyusunan skripsi ini sampai selesai. 4. Amirotul M.H.M, S.T., M.Sc. yang telah memberikan bimbingan dalam analisis
menggunakan metode MKJI 1997.
5. Fajar Sri Handayani, S.T.,M.T., selaku Dosen Pembimbing Akademik. Terimakasih untuk arahan, bimbingan, motivasi, serta bantuannya dalam urusan akademik.
ix
7. Laboratorium Komputasi dan Teknologi Informasi Program Studi Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret atas fasilitas penggunaan perangkat lunak PTV Vistro versi 5.00-05 (licensed version).
8. Adventaras B.S., dan Elsafan G.G. sebagai rekan dalam tim Skripsi Analisis Kinerja Simpang Bersinyal Menggunakan Metode MKJI 1997 dan Perangkat Lunak PTV VISTRO.
9. Teman-teman Mahasiswa Teknik Sipil angkatan 2011.
10. Semua orang yang telah terlibat baik langsung atau secara tidak langsung dalam penyusunan skripsi ini yang tidak bisa penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan skripsi ini masih banyak terdapat kekurangan. Oleh karena itu, penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun demi kesempurnaan penelitian selanjutnya. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak pada umumnya dan penulis pada khususnya.
Surakarta, Mei 2018
xi
2.2.3. Sinyal dan Pengaturan Lalu-lintas ... 12
2.2.4. Manajemen Lalu-lintas ... 13
2.2.5.9 Ringkasan Prosedur Perhitungan Menggunakan MKJI 1997 ... 18
2.2.6. Kinerja Simpang Perangkat Lunak PTV Vistro ... 19
2.2.6.1. Adjusted Saturation Flow ... 20
2.2.5.7 Ringkasan Prosedur Perhitungan Menggunakan PTV Vistro ... 24
2.2.7. Tabel Distribusi Frekuensi Berkelompok ... 25
2.2.8. Persentil ... 25
BAB 3 METODE PENELITIAN 3.1. Umum ... 26
3.2. Lokasi dan Waktu Penelitian ... 26
xii
3.4. Metode Pengumpulan Data ... 30
3.4.1. Metode Pengumpulan Data Primer ... 30
3.4.2. MetodePengumpulan Data Sekunder ... 31
3.5. Prosedur Perhitungan... 32
3.5.1 Prosedur Perhitungan Menggunakan Metode MKJI 1997 32 3.5.2 Prosedur Perhitungan Menggunakan Perangkat Lunak PTV Vistro ... 33
3.6. Diagram Alir Penelitian ... 37
BAB 4 ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN 4.1. Umum ... 39
4.2. Rekapitulasi Pengumpulan Data... 39
4.2.1. Data Arus Lalu-lintas ... 39
4.2.2. Data Waktu Sinyal ... 42
4.2.3. Data Panjang Antrian ... 44
4.3. Analisis Data ... 45
4,3,1. Analisis Kinerja Simpang Bersinyal Menggunakan Metode MKJI 1997... 45
4.3.2. Perbandingan Analisis MKJI 1997 dengan Data Lapangan ... 58
4.3.3. Analisis Kinerja Simpang Bersinyal Menggunakan Perangkat Lunak PTV Vistro ... 64
4.3.4 Perbandingan Analisis PTV Vistro dengan Data Lapangan ... 72
xiii BAB V PENUTUP
5.1. Kesimpulan ... 84
5.2. Saran ... 86
DAFTAR PUSTAKA ... 87
PENUTUP ... xxi
xiv
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1. Diagram Alir Perhitungan Simpang Bersinyal Menggunakan
MKJI 1997 ... 13
Gambar 2.2. User Interfance PTV Vistro ... 19
Gambar 2.3. Diagram Alir Perhitungan Simpang Bersinyal Menggunakan PTV Vistro ... 24
Gambar 3.7. Diagram Alir Penelitian ... 37
Gambar 4.1. Sketsa Simpang Empat Ngapeman pada Jam Puncak Pagi... 47
Gambar 4.2. Formulir SIG I ... 48
Gambar 4.3. Formulir SIG II ... 50
Gambar 4.4. Formulir SIG IV ... 52
Gambar 4.5. Formulir SIG V ... 54
Gambar 4.6. Grafik Perbandingan Panjang Antrian Pada Simpang Ngapeman Pagi ... 59
Gambar 4.7. Grafik Perbandingan Panjang Antrian Pada Simpang Ngapeman Sore ... 60
Gambar 4.8. Grafik Perbandingan Panjang Antrian Pada Simpang Pasar Pon Pagi ... 60
Gambar 4.9. Grafik Perbandingan Panjang Antrian Pada Simpang Pasar Pon Sore ... 61
xv
Gambar 4.11Grafik Perbandingan Panjang Antrian Pada Simpang Nonongan
Pagi ... 62
Gambar 4.12 Tampilan Gobal Settings PTV Vistro ... 65
Gambar 4.13 Tampilan Mapping pada PTV Vistro ... 66
Gambar 4.14 Tampilan Intersection Setup PTV Vistro ... 66
Gambar 4.15 Tampilan Menu Volumes Pada PTV Vistro ... 67
Gambar 4.16 Tampilan Menu Traffic Control Pada PTV Vistro... 68
Gambar 4.17 Tampilan Menu Mitigation Pada PTV Vistro ... 69
Gambar 4.18 Grafik Perbandingan Panjang Antrian PTV Vistro Dengan Lapangan Pada Simpang Empat Ngapeman Pagi ... 73
Gambar 4.19 Grafik Perbandingan panjang antrian PTV Vistro Dengan Lapangan pada Simpang Empat Ngapeman Sore ... 74
Gambar 4.20 Grafik Perbandingan Panjang Antrian PTV Vistro Dengan Lapangan Pada Simpang Empat Pasar Pon Pagi... 74
Gambar 4.21 Grafik Perbandingan panjang antrian PTV Vistro Dengan Lapangan pada Simpang Empat Pasar Pon Sore... 75
Gambar 4.22 Grafik Perbandingan Panjang Antrian PTV Vistro Dengan Lapangan Pada Simpang Empat Nonongan Pagi ... 75
xvi
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1. Ringkasan Tinjauan Pustaka ... 8
Tabel 2.2. Nilai Ekivalensi Mobil Penumpang ... 14
Tabel 2.3. Kriteria Tingkat Pelayanan Simpang (MKJI 1997) ... 17
Tabel 2.4. Kriteria Tingkat Pelayanan Simpang (HCM 2010) ... 22
Tabel 3.1. Perbedaan Skenario Antara Metode MKJI 1997 dan PTV Vistro .. 32
Tabel 4.1. Analisis Waktu Puncak Arus Kendaraan ... 40
Tabel 4.2. Pergerakan Pendekat Barat Simpang Empat Ngapeman ... 41
Tabel 4.3. Pergerakan Pendekat Utara Simpang Empat Ngapeman ... 41
Tabel 4.4. Pergerakan Pendekat Barat Simpang Empat Pasar Pon ... 42
Tabel 4.5. Pergerakan Pendekat Selatan Simpang Empat Pasar Pon ... 42
Tabel 4.6. Pergerakan Pendekat Barat Simpang Empat Nononngan ... 43
Tabel 4.7. Pergerakan Pendekat Utara Simpang Empat Nononngan ... 43
Tabel 4.8. Pergerakan Pendekat Selatan Simpang Empat Nononngan ... 43
Tabel 4.9. Waktu Siklus Sinyal ... 44
Tabel 4.10. Daftar Panjang Antrian ... 45
Tabel 4.11. Hasil Analisis MKJI 1997 Pada Simpang Empat Ngapeman ... 56
Tabel 4.12. Hasil Analisis MKJI 1997 Pada Simpang Empat Pasar Pon ... 56
Tabel 4.13. Hasil Analisis MKJI 1997 Pada Simpang Empat Nonongan ... 57
Tabel 4.14. Panjang Antrian Pada Simpang Empat Ngapeman ... 58
Tabel 4.15. Panjang Antrian Pada Simpang Empat Pasar Pon ... 58
Tabel 4.16. Panjang Antrian Pada Simpang Empat Nonongan ... 59
Tabel 4.17. Data Panjang Antrian Antara Metode MKJI 1997 (Gati 2009) Dengan Data Lapangan ... 62
Tabel 4.18. Hasil Uji T Antara Metode MKJI 1997 dengan Data Lapangan .. 63
Tabel 4.19. Hasil Analisis PTV Vistro Pada Simpang Empat Ngapeman ... 70
Tabel 4.20. Hasil Analisis PTV Vistro Pada Simpang Empat Pasar Pon ... 70
xvii
Tabel 4.22. Panjang Antrian Pada Simpang Empat Ngapeman ... 72 Tabel 4.23. Panjang Antrian Pada Simpang Empat Pasar Pon ... 72 Tabel 4.24. Panjang Antrian Pada Simpang Empat Nonongan ... 73 Tabel 4.25. Data Panjang Antrian Antara Metode PTV Vistro (Gati 2009)
Dengan Data Lapangan ... 77 Tabel 4.26. Hasil Uji T Antara PTV Vistro (HCM 2010) dengan Data
Lapangan ... 77 Tabel 4.27. Perbandingan Analisis MKJI 1997 dengan PTV Vistro pada
Simpang Empat Ngapeman ... 79 Tabel 4.28. Perbandingan Analisis MKJI 1997 dengan PTV Vistro pada
Simpang Empat Pasar Pon ... 79 Tabel 4.29. Perbandingan Analisis MKJI 1997 dengan PTV Vistro pada
Simpang Empat Nonongan ... 80 Tabel 4.30. Tingkat Pelayanan Simpang Hasil Analisis MKJI 1997 dan
xviii
DAFTAR NOTASI
MKJI = Manual Kapasitas Jalan Indonesia 1997
SIG = Signalized
LV = Kendaraan ringan (Light Vehicle), Kendaraan bermotor ber as dua dengan 4 roda dan dengan jarak as 2,0-3,0 m (meliputi : mobil penumpang, oplet, mikrobis, pick-up dan truk kecil sesuai sistim klasifikasi Bina Marga). HV = Kendaraan berat (Heavy Vehicle), Kendaraan bermotor dengan lebih dari
4 roda (meliputi: bis, truk 2 as, truk 3 as dan truk kombinasi sesuai sistem klasifikasi Bina Marga).
MC = Sepeda motor (Motor Cycle), Kendaraan bermotor dengan 2 atau 3 roda (meliputi : sepeda motor dan kendaraan roda 3 sesuai sistim klasifikasi Bina Marga).
UM = Kendaraan tidak bermotor (Unmotor Cycle), Kendaraan dengan roda yang digerakkan oleh orang atau hewan ( meliputi : sepeda, becak, kereta kuda, dan kereta dorong sesuai sistim klasitikasi Bina Marga).
emp = Ekivalensi mobil penumpang, faktor dari berbagai tipe kendaraan sehubungan dengan keperluan waktu hijau untuk keluar dari antrian apabila dibandingkan dengan sebuah kendaraan ringan (untuk mobil penumpang dan kendaraan ringan lainnya, emp=1,0).
Smp = Satuan mobil penumpang, satuan arus lalu-lintas dari berbagai tipe kendaraan yang diubah menjadi kendaraan ringan (termasuk mobil penumpang) dengan menggunakan faktor emp.
Pendekat = Daerah dari suatu lengan persimpangan jalan untuk kendaraan mengantri sebelum keluar melewati garis henti.
xix
WMASUK = Lebar dari bagian pendekat yang diperkeras, diukur pada garis henti (m). WKELUAR = Lebar dari bagian pendekat yang diperkeras, yang digunakan oleh lalu
lintas setelah melewati persimpangan jalan (m).
WE = Lebar dari bagian pendekat yang diperkeras, yang digunakan dalam perhitungan kapasitas (yaitu dengan pertimbangan terhadap WA, WMASUK, dan WKELUAR dan gerakan lalu lintas membelok; m). LT = Belok kiri (Left Turn), indeks untuk lalu-lintas yang belok kiri.
LTOR = Belok kiri langsung (Left Turn On Red), indeks untuk lalu-lintas belok kiri yang diijinkan lewat pada saat sinyal merah.
ST = Lurus (Straight), indeks untuk lalu-lintas yang lurus.
RT = Belok kanan (Right Turn), indeks untuk lalu-lintas yang belok ke kanan. PRT = Rasio untuk lalu lintas yang belok ke kanan.
Q = Arus lalu lintas, jumlah unsur lalu-lintas yang melalui titik tak terganggu di hulu, pendekat per satuan waktu (sbg. contoh: kebutuhan lalu-lintas kend./jam; smp/jam).
S = Arus jenuh, besarnya keberangkatan antrian didalam suatu pendekat selama kondisi yang ditentukan (smp/jam hijau).
S0 = Arus jenuh dasar, besarnya keberangkatan antrian di dalam pendekat selama kondisi ideal (smp/jam hijau).
SF = Hambatan Samping, Interaksi antara arus lalu lintas dan kegiatan disamping jalan yang meyebabkan pengurangan terhadap arus jenuh di dalam pendekat.
DS = Derajat kejenuhan (Degree of Saturated), rasio dari arus lalu-lintas terhadap kapasitas untuk suatu pendekat (Q×c/S×g).
C = Kapasitas, arus lalu-lintas maksimum yang dapat dipertahankan. D = Tundaan (Delay), waktu tempuh tambahan yang diperlukan untuk
melalui simpang apabila dibandingkan lintasan tanpa melalui suatu simpang.
xx
NS = Angka henti, Jumlah rata-rata berhenti per kendaraan (termasuk berhenti berulang-ulang dalam antrian).
PSV = Rasio Kendaraan Terhenti, Rasio dari arus lalu lintas yang terpaksa berhenti melewati garis henti akibat pengendalaian sinyal.
c = Waktu siklus (Cycle Time), waktu untuk urutan lengkap dari indikasi sinyal.
g = Waktu hijau, fuse untuk kendali lalu-lintas aktuasi kendaraan (det.). GR = Rasio hijau (Green Ratio) dalam suatu pendekat (GR = g/c).
Amber = Waktu dimana lampu kuning dinyalakan setelah hijau dalam sebuah pendekat (det).
All Red = Waktu merah semua, Waktu di mana sinyal merah menyala bersamaan dalam pendekat-pendekat yang dilayani oleh dua fase sinyal yang berturutan (det.)
