Teknik Rekayasa Kereta Api
“BAB II REKAYASA SARANA KERETA API”
DISUSUN OLEH :
FAHRIEL DESVANTARA 2201110
FIRZA REYNALDI 2201131
FREDERIC ENRIQUE SULING 2201132
GANDI RIYA PUTRA 2201134
HANIF YUSUF FAWWAZ 2201149
RIANI SAKINAH SALSABILA 2201345
PROGRAM STUDI TRANSPORTASI DARAT SARJANA TERAPAN POLITEKNIK TRANSPORTASI DARAT INDONESIA – STTD BEKASI
2024
KATA PENGANTAR
Segala puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan YME, karna rahmat dan karunia-Nya kami dapat menyelesaikan Laporan Rekayasa Sarana Kereta api ini sesuai dengan waktu yang telah ditetapkan. Laporan ini merupakan salah satu tugas yang harus diselesaikan dalam rangka memperdalam pengetahuan Taruna/I mengenai Rekayasa Sarana Kereta Api. Pada kesempatan ini izinkan kami perkenankan mengucapkan terimakasih dan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada yang terhormat :
1. Bapak Yunanda selaku dosen pengampu mata kuliah Teknik Rekayasa KA
2. Semua pihak yang telah memberikan bantuan baik secara materi maupun non materi sehingga pembuatan laporan ini dapat terselesaikan dengan lancer.
Dalam penulisan laporan ini, kami berusaha semaksimal mungkin agar perolehan hasil yang memuaskan. Namun demikian kami menyadari bahwa banyak sekali terdapat kurang dalam hal pemberian informasi mengenai laporan ini. Oleh karena itu, dengan segala kerendahan hati kami berharap adanya saran dan kritik yang bersifat membangun yang bertujuan memperbaiki laporan yang kami susun.
Akhirnya kami mengharapkan semoga laporan ini bermanfaat bagi para pembaca pada umumnya dan kami khususnya, sehingga menjadi bahan dalam menambah wawasan berpikr dalam melaksanakan tugas rekayasa sarana kereta api. Apabila terdapat hal-hal yang kurang berkenan ataupun kurang pada tempatnya dalam laporan ini kami mohon maaf yang sebesar besarnya.
Bekasi, 03 Desember 2024
KELOMPOK 2
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kereta api merupakan salah satu moda transportasi yang efisien, andal, dan berkelanjutan, terutama dalam mengangkut penumpang dan barang secara massal. Sarana kereta api, sebagai bagian utama dari sistem perkeretaapian, memainkan peran penting dalam menentukan performa operasional, kenyamanan, dan keselamatan. Perkembangan teknologi dalam bidang material, desain, dan pemeliharaan sarana kereta api telah mendorong peningkatan efisiensi dan keselamatan operasional. Namun, kompleksitas dalam desain, pengoperasian, dan perawatan sarana kereta api menuntut adanya pemahaman yang mendalam tentang aspek-aspek teknis dan manajemen.
Melalui laporan ini, berbagai aspek rekayasa sarana kereta api, mulai dari desain hingga teknologi keselamatan, diuraikan untuk memberikan gambaran menyeluruh. Hal ini penting untuk menjawab tantangan modernisasi dan kebutuhan akan transportasi massal yang lebih andal, aman, dan berkelanjutan.
1.2 Tujuan Pelaporan
Tujuan dari laporan ini adalah untuk memberikan pemahaman komprehensif mengenai rekayasa sarana kereta api, meliputi jenis dan fungsi sarana, kriteria desain yang mengutamakan kecepatan, kapasitas, kenyamanan, dan efisiensi energi, hingga peran teknologi material dalam proses perancangan dan pengujian. Selain itu, laporan ini bertujuan untuk menganalisis strategi pemeliharaan preventif dan korektif yang didukung teknologi pemantauan real- time, serta mengulas sistem keselamatan modern seperti pengereman otomatis dan penghindaran tabrakan, yang diselaraskan dengan standar keselamatan dan regulasi internasional guna mendukung operasional kereta api yang andal, efisien, dan berkelanjutan.
BAB II
Rekayasa Sarana Kereta Api
1. Pengenalan Sarana Kereta Api
1.1. Jenis dan fungsi sarana kereta api:
Lokomotif
Lokomotif adalah sarana perkeretaapian yang memiliki penggerak sendiri (menggunakan motor diesel atau listrik) yang bergerak dan digunakan untuk menarik dan/atau mendorong kereta, gerbong, dan/atau peralatan khusus.
Sumber : PP 56 2009 lokomotif” adalah sarana perkeretaapian yang memiliki penggerak sendiri yang bergerak dan digunakan untuk menarik dan/atau mendorong kereta, gerbong, dan/atau peralatan khusus, antara lain lokomotif listrik dan lokomotif diesel.
Sumber : UURI No 23 Th 2007
kereta penumpang
Kereta penumpan adalah kereta api yang dirancang untuk mengangkut penumpang . Istilah kereta penumpang juga mencakup kereta tidur, kereta bagasi, kereta makan, kereta pos, dan kereta pengangkut tahanan.
Pertama kali dibuat pada awal tahun 1800-an seiring munculnya kereta api, kereta penumpang berukuran lebih kecil dan tidak lebih dari gerbong barang yang dimodifikasi. Kereta penumpang di masa awal kereta api terbuat dari kayu; kemudian tahun 1900-an beralih ke baja dan kemudian aluminium untuk meningkatkan kekuatan. Kereta penumpang meningkat pesat dari versi paling awal, dengan munculnya kereta dua-tingkat modern yang mampu mengangkut lebih dari 100 penumpang. Fasilitas bagi penumpang juga meningkat seiring berjalannya waktu, seperti penerangan, pemanas, dan AC untuk meningkatkan kenyamanan. Dalam beberapa sistem, pilihan diberikan antara kereta kelas satu dan dua, dengan tuslah yang dibayarkan untuk menikmati tambahan layanan kereta kelas satu.
Di beberapa negara, seperti Britania Raya, bakal pelanting penumpang yang dirancang, diubah, atau disesuaikan agar tidak mengangkut penumpang, disebut sebagai non-passenger coaching stock; Demikian pula, di Amerika Serikat, beberapa kereta yang digunakan untuk pemeliharaan prasarana disebut maintenance of way.
Sumber : Wikipedia
kereta barang
Kereta api barang atau kereta api kargo, adalah kereta api yang digunakan untuk mengangkut barang. KA terdiri dari satu atau lebih lokomotif penggerak, yang kemudian menarik rangkaian gerbong yang mengangkut barang. Berbagai macam barang diangkut dengan kereta api, tetapi gaya gesekan rendah yang melekat pada transportasi kereta api membuat kereta barang sangat cocok untuk mengangkut muatan curah dan berat dalam jarak yang lebih jauh.
Penggunaan transportasi rel untuk barang yang tercatat paling awal adalah di Babilonia, sekitar tahun 2.200 SM. Bentuknya berupa gerbong yang ditarik di jalur kereta oleh kuda atau bahkan manusia.
Sumber : Wikipedia
1.2. Komponen sarana kereta api:
Roda
Roda adalah salah satu komponen utama dalam sistem sarana kereta api (KA) yang berfungsi untuk mendukung berat kereta, mentransfer daya dorong atau tarik dari sistem penggerak, dan menjaga stabilitas saat melaju di rel. Komponen ini dirancang secara khusus untuk menahan beban besar dan beroperasi dalam kondisi ekstrim.
Rangka
Yang dimaksud dengan “rangka dasar” adalah rakitan baja yang terdiri atas penyangga badan, balok ujung, balok samping, balok melintang, dan penyangga peralatan bawah lantai.
Rangka dasar sarana perkeretaapian sebagaimana dimaksud dalam Pasal 184 ayat (1) huruf a harus memenuhi persyaratan teknis:
a. terbuat dari baja karbon atau material lain yang mempunyai kekuatan dan kekakuan tinggi terhadap pembebanan tanpa terjadi deformasi tetap;
b. konstruksi tahan benturan, menyatu atau terpisah dengan badan;
c. mampu menahan seluruh beban dan getaran; dan d. tahan terhadap korosi.
Sumber : PP 56 2009
Sistem penggerak
Sistem penggerak kereta adalah mekanisme yang memungkinkan kereta bergerak dengan mentransmisikan tenaga dari sumber daya (biasanya mesin atau motor) ke roda. Sistem ini dibedakan berdasarkan jenis kereta dan sumber daya yang digunakan.
Berikut adalah beberapa jenis sistem penggerak kereta:
a. Kereta Diesel
Diesel Mekanik:
Mesin diesel langsung menggerakkan roda melalui transmisi mekanis seperti pada mobil. Cocok untuk kereta ringan dengan jarak pendek.
Diesel Elektrik:
Mesin diesel menggerakkan generator yang menghasilkan listrik, kemudian listrik tersebut menggerakkan motor listrik di roda. Umum digunakan pada lokomotif besar karena efisiensinya.
Diesel Hidrolik: Mesin diesel memutar pompa hidrolik yang menghasilkan tekanan fluida untuk menggerakkan motor hidrolik di roda. Digunakan untuk kereta dengan beban sedang.
b. Kereta Listrik
KRL (Kereta Rel Listrik):
Menggunakan listrik dari sumber eksternal, seperti kabel listrik di atas (overhead catenary system) atau rel ketiga (third rail). Motor listrik di bogie kereta menggerakkan roda. Ramah lingkungan karena tidak menghasilkan emisi langsung.
Kereta Berbaterai:
Menggunakan baterai untuk menyuplai listrik ke motor listrik. Cocok untuk jalur tanpa infrastruktur listrik overhead.
c. Kereta Magnetik (Maglev)
Menggunakan teknologi levitasi magnetik untuk mengurangi gesekan.
Menggunakan magnet untuk mengangkat dan menggerakkan kereta.
Contoh: Kereta Maglev di Jepang dan Cina.
d. Kereta Uap (Sistem Tradisional)
Menggunakan mesin uap yang dihasilkan dari pembakaran batu bara atau kayu untuk menggerakkan roda melalui batang penghubung (connecting rod).
Jarang digunakan saat ini karena efisiensi rendah dan emisi tinggi.
Sumber : “Railway Engineering" oleh Satish Chandra
Kelistrikan
Pasal 128 PP 56 2009
(1) Sistem instalasi listrik sebagaimana dimaksud dalam Pasal 119 huruf g terdiri atas:
a. sistem catu daya listrik; dan
b. sistem peralatan transmisi tenaga listrik.
(2) Sistem catu daya listrik sebagaimana dimaksud pada ayat (1) huruf a harus memenuhi syarat:
a. dapat saling berhubungan;
b. memiliki tingkat keandalan tinggi;
c. menggunakan teknologi yang terbukti aman;
d. menghasilkan tegangan yang stabil;
e. dilengkapi dengan proteksi terhadap petir; dan f. mudah perawatannya
Sistem peralatan transmisi tenaga listrik sebagaimana dimaksud pada ayat (1) huruf b paling sedikit harus memenuhi syarat:
a. memiliki tingkat keandalan tinggi;
b. dilengkapi dengan proteksi terhadap petir; dan c. mudah perawatannya.
Sumber : PP 56 2009
1.3. Tambahan / Revisi
Kereta api (KA) adalah moda transportasi rel yang terdiri dari rangkaian kendaraan yang berjalan di sepanjang rel untuk mengangkut penumpang atau barang. Sarana
perkeretaapian mencakup berbagai komponen, antara lain lokomotif, kereta penumpang, gerbong barang, dan peralatan khusus. Lokomotif dapat digerakkan oleh mesin diesel atau listrik, sedangkan kereta dan gerbong berfungsi untuk mengangkut penumpang dan barang. Berikut jenis sarana kereta api:
Jenis Sarana Deskripsi
Lokomotif Sumber penggerak utama yang bertanggung jawab untuk menarik rangkaian kereta.
Gerbong Digunakan untuk mengangkut penumpang atau barang. Terdapat berbagai jenis, seperti gerbong penumpang, barang, dan khusus.
Infrastruktur Rel
Meliputi jalur rel yang terbuat dari baja atau beton, serta bantalan dan ballast yang mendukung kestabilan dan keamanan perjalanan kereta.
2. Perancangan Kriteria dan Desain Sarana Kereta Api
Perencanaan kriteria dan desain konstruksi sarana kereta api harus direncanakan sesuai persyaratan teknis sehingga dapat dipertanggung jawabkan secara teknis dan ekonomis. Secara teknis diartikan konstruksi jalur kereta api tersebut harus aman dilalui oleh sarana perkeretaapian dengan tingkat kenyamanan tertentu selama umur konstruksinya. Secara ekonomis diharapkan agar pembangunan dan pemeliharaan
konstruksi tersebut dapat diselenggarakan dengan tingkat harga yang sekecil mungkin dengan output yang dihasilkan kualitas terbaik dan tetap menjamin keamanan dan kenyamanan.
Perencanaan konstruksi jalur kereta api dipengaruhi oleh jumlah beban, kecepatan maksimum, beban gandar dan pola operasi. Atas dasar ini diadakan klasifikasi jalur kereta api sehingga perencanaan dapat dibuat secara tepat guna.
Sumber : UURI No 23 Th 2007 2.1. Kecepatan
Kecepatan sarana kereta api dirancang berdasarkan kebutuhan operasional dan infrastruktur yang tersedia.
Faktor yang Memengaruhi Kecepatan:
a. Aerodinamika: Bentuk kereta yang ramping mengurangi hambatan udara, terutama untuk kereta berkecepatan tinggi (misalnya, Shinkansen, TGV).
b. Sistem Propulsi: Penggunaan motor listrik yang canggih untuk kereta cepat, atau sistem diesel yang lebih efisien untuk jarak menengah.
c. Kualitas Rel dan Jalur: Kecepatan desain sarana harus sesuai dengan kecepatan maksimum yang diizinkan oleh jalur rel.
Kategori Kecepatan:
a. Kereta Konvensional: 80–160 km/jam.
b. Kereta Kecepatan Tinggi: 200–400 km/jam.
c. Maglev: 400–600 km/jam.
Teknologi Pendukung:
Sistem rem canggih seperti dynamic braking dan magnetic braking. Suspensi aktif untuk menjaga stabilitas pada kecepatan tinggi.
2.2. Kapasitas
Kapasitas kereta dirancang untuk mengakomodasi kebutuhan penumpang atau muatan barang secara efisien.
Desain Penumpang:
a. Jumlah Penumpang: Kereta komuter memiliki kapasitas besar dengan tempat berdiri (standee), sedangkan kereta jarak jauh memiliki kursi berbaring (reclining seat).
b. Gerbong Khusus: Seperti kereta restoran, kereta tidur, atau kereta eksekutif untuk meningkatkan variasi layanan.
Desain Barang:
a. Kapasitas Muatan: Bergantung pada jenis barang (kontainer, bulk cargo, atau bahan cair) dan kekuatan bogie.
b. Kereta Barang Cepat: Dirancang untuk mengangkut barang dengan kecepatan mendekati kereta penumpang.
Optimasi Kapasitas:
a. Penggunaan double-deck (dua lantai) untuk kereta penumpang di jalur sibuk.
b. Teknologi ringan (lightweight material) untuk meningkatkan kapasitas tanpa mengorbankan kecepatan.
2.3. Kenyamanan
Desain sarana harus mempertimbangkan kenyamanan pengguna untuk meningkatkan pengalaman perjalanan.
Faktor Ergonomis:
a. Kursi: Desain ergonomis, adjustable, dan memiliki ruang kaki yang cukup.
b. Interior: Pencahayaan lembut, ventilasi baik, dan estetika yang menarik.
Pengurangan Kebisingan dan Getaran:
a. Suspensi Aktif: Meminimalkan getaran saat kereta melaju.
b. Isolasi Suara: Material kedap suara digunakan untuk dinding dan jendela.
Fasilitas Penunjang:
a. Wi-Fi, colokan listrik, dan sistem infotainment.
b. Toilet modern yang ramah lingkungan.
c. Sistem HVAC (Heating, Ventilation, and Air Conditioning) untuk pengaturan suhu.
Aksesibilitas:
a. Ruang untuk Disabilitas: Jalur khusus, pintu otomatis, dan lift untuk kursi roda.
b. Ruang Bagasi: Kompartemen bagasi yang cukup besar untuk penumpang jarak jauh.
2.4. Efisiensi bahan bakar
Efisiensi bahan bakar menjadi prioritas utama dalam desain kereta modern untuk mengurangi biaya operasional dan dampak lingkungan.
Sistem Propulsi:
a. Kereta Listrik: Lebih efisien dibandingkan diesel, terutama jika menggunakan sumber energi terbarukan.
b. Hybrid Diesel-Elektrik: Menggabungkan keunggulan efisiensi diesel dan listrik.
c. Baterai dan Hidrogen: Teknologi terbaru seperti kereta bertenaga hidrogen (misalnya, Alstom Coradia iLint).
Desain Aerodinamis:
a. Bentuk streamline mengurangi hambatan udara sehingga konsumsi energi menurun.
b. Komponen ringan seperti aluminium atau komposit untuk mengurangi bobot total kereta.
Regenerasi Energi:
Sistem rem regeneratif yang mengubah energi kinetik menjadi energi listrik untuk digunakan kembali.
Penggunaan Bahan Ringan:
Material ringan seperti paduan aluminium atau serat karbon digunakan untuk meningkatkan efisiensi bahan bakar tanpa mengorbankan kekuatan.
Pengoptimalan Operasi:
a. Sistem manajemen energi yang mengatur daya berdasarkan kebutuhan aktual.
b. Kecepatan adaptif untuk menyesuaikan konsumsi energi sesuai dengan kondisi jalur.
3. Teknologi material dalam desain sarana kereta api (no ini bersumber dari pp 56 2009)
Perancangan sarana kereta api memerlukan pemilihan material yang tepat untuk memenuhi persyaratan teknis seperti rasio kekuatan-terhadap-berat, ketahanan terhadap benturan, dan biaya. Material komposit inovatif telah digunakan untuk struktur kendaraan kereta api guna mengurangi berat dan meningkatkan efisiensi energi. Selain itu, teknologi seperti Precast Advanced Track (PCAT) menawarkan solusi baru dalam konstruksi rel yang lebih efisien dan tahan lama dibandingkan dengan metode tradisional. Faktor-faktor penting dalam perancangan ini termasuk kekuatan dan kehandalan material, keamanan, efisiensi energi, serta biaya dan manfaat ekonomi. Dengan memperhatikan faktor-faktor ini, perancangan sarana kereta api dapat terus berkembang dan menghadirkan solusi transportasi yang lebih efisien dan ramah lingkungan, serta mempertimbangkan aspek keberlanjutan melalui penggunaan material yang ramah lingkungan dan teknologi yang mendukung praktik berkelanjutan.
Faktor Deskripsi
Kelaikan Operasi
Sarana harus memenuhi standar keselamatan dan kelaikan untuk beroperasi dengan baik, termasuk pengujian prasarana untuk memastikan kesesuaian teknis.
Material dan Teknologi
Penggunaan material berkualitas tinggi, seperti baja untuk rel dan komponen lain, serta penerapan teknologi modern dalam sistem persinyalan dan telekomunikasi.
Sistem Persinyalan
Sistem yang mengatur pergerakan kereta api melalui sinyal manual atau otomatis untuk mencegah tabrakan dan memastikan kelancaran
perjalanan.
Perancangan sarana kereta api memerlukan pemilihan material yang tepat untuk memenuhi persyaratan teknis seperti rasio kekuatan-terhadap-berat, ketahanan terhadap benturan, dan biaya. Material komposit inovatif telah digunakan untuk struktur kendaraan kereta api guna mengurangi berat dan meningkatkan efisiensi energi. Selain itu, teknologi seperti Precast Advanced Track (PCAT) menawarkan solusi baru dalam konstruksi rel yang lebih efisien dan tahan lama dibandingkan dengan metode tradisional. Faktor-faktor penting dalam perancangan ini termasuk kekuatan dan kehandalan material, keamanan, efisiensi energi, serta biaya dan manfaat ekonomi. Teknologi material dalam industri kereta api terus berkembang dengan fokus pada material yang memiliki masa pakai panjang seperti beton dan baja, serta bagian yang mengalami gesekan seperti rel dan roda. Penggunaan material berbasis aspal juga telah dieksplorasi untuk meningkatkan keandalan dan mengurangi kebutuhan perawatan.
Selain itu, material baru seperti kabel daya superkonduktor sedang dikembangkan untuk meningkatkan efisiensi sistem kereta api. Dengan memperhatikan faktor-faktor ini, perancangan sarana kereta api dapat terus berkembang dan menghadirkan solusi transportasi yang lebih efisien dan ramah lingkungan, serta mempertimbangkan aspek keberlanjutan
melalui penggunaan material yang ramah lingkungan dan teknologi yang mendukung praktik berkelanjutan.
Jenis Material Fungsi Karakteristik
Baja Karbon Menengah
Pembuatan roda kereta api
Memiliki kekerasan tinggi, baik untuk beban berat, dan tahan aus.
Aluminium Struktur kereta dan komponen interior
Ringan, tahan korosi, meningkatkan efisiensi bahan bakar.
Stainless Steel Kereta api eksekutif Tahan karat, estetis, dan mudah dibersihkan;
memberikan kenyamanan bagi penumpang.
Geotextile Non Woven
Pemisah dan filtrasi pada rel
Memperkuat struktur tanah, mencegah pencampuran material.
Geogrid Perkuatan balas rel Mengurangi beban tekanan dan penurunan material balas.
Geocell Stabilitas subgrade Mencegah longsor dan memperkuat lapisan tanah.
Hidrogen Sumber energi ramah lingkungan
Emisi nol (hanya menghasilkan air), efisiensi tinggi dibandingkan diesel.
Magnet (Kereta Magnetik)
Penggerak kereta berkecepatan tinggi
Memungkinkan kecepatan sangat tinggi tanpa gesekan; ramah lingkungan.
3.1. Proses perancangan Pasal 240
(1) Rancang bangun sarana perkeretaapian harus memperhatikan:
a. konstruksi jalan rel;
b. ruang batas sarana;
c. pelestarian fungsi lingkungan hidup; dan d. aksesibilitas penyandang cacat.
(2) Rancang bangun sarana perkeretaapian meliputi proses:
a. perencanaan;
b. perancangan;
c. perhitungan teknis material dan komponen;
d. uji simulasi; dan
e. pembuatan prototipe atau model sarana perkeretaapian.
Pasal 241
(1) Perencanaan sebagaimana dimaksud dalam Pasal 240 ayat (2) huruf a paling sedikit memuat:
a. maksud dan tujuan;
b. analisis teknis, ekonomis, dan sumber daya;
c. penyiapan spesifikasi teknis; dan d. jadwal.
(2) Perancangan sebagaimana dimaksud dalam Pasal 240 ayat (2) huruf b paling sedikit memuat:
a. penyiapan gambar teknis;
b. penyiapan tahapan produksi; dan c. penyiapan tahapan pengujian.
(3) Perhitungan teknis material dan komponen sebagaimana dimaksud dalam Pasal 240 ayat (2) huruf c paling sedikit memuat:
a. pemilihan material dan/atau komponen;
b. pengerjaan material; dan c. integrasi komponen.
(4) Uji simulasi sebagaimana dimaksud dalam Pasal 240 ayat (2) huruf d paling sedikit meliputi:
a. uji kekuatan;
b. uji ketahanan; dan c. uji kerusakan.
(5) Pembuatan prototipe atau model sebagaimana dimaksud dalam Pasal 240 ayat (2) huruf e paling sedikit meliputi:
a. penyiapan cetakan;
b. proses manufaktur; dan
c. pembuatan dengan dimensi sebenarnya.
Pasal 242
(1) Rekayasa sarana perkeretaapian dapat dilakukan untuk meningkatkan kemampuan dan mengubah fungsi sarana perkeretaapian.
(2) Rekayasa sarana perkeretaapian harus memperhatikan:
a. ruang batas sarana;
b. pelestarian fungsi lingkungan hidup; dan c. aksesibilitas penyandang cacat.
(3) Rekayasa sarana perkeretaapian meliputi proses:
a. perencanaan;
b. perancangan; dan
c. perhitungan teknis material dan komponen.
Pasal 243
(1) Perencanaan sebagaimana dimaksud dalam Pasal 242 ayat (3) huruf a paling sedikit memuat:
a. maksud dan tujuan;
b. analisis teknis, ekonomis, dan sumber daya;
c. penyiapan spesifikasi teknis; dan d. jadwal.
(2) Perancangan sebagaimana dimaksud dalam Pasal 242 ayat (3) huruf b paling sedikit meliputi:
a. penyiapan gambar teknis;
b. penyiapan tahapan pelaksanaan pekerjaan; dan c. penyiapan tahapan pengujian.
(3) Perhitungan teknis material dan komponen, sebagaimana dimaksud dalam Pasal 242 ayat (3) huruf c paling sedikit meliputi:
a. pemilihan material dan komponen;
b. pengerjaan material; dan c. integrasi komponen.
Paragraf 3
Pelaksanaan Rancang Bangun dan Rekayasa Sarana Perkeretaapian
Pasal 244
(1) Rancang bangun dan rekayasa sarana perkeretaapian dilakukan oleh:
a. Menteri;
b. pemerintah daerah;
c. badan usaha;
d. lembaga penelitian; atau e. perguruan tinggi.
(2) Dalam pelaksanaan kegiatan rancang bangun dan rekayasa sebagaimana dimaksud pada ayat (1) dapat melibatkan instansi lain yang terkait dengan bidang rancang bangun dan rekayasa.
(3) Hasil rancang bangun dan rekayasa sarana perkeretaapian sebagaimana dimaksud pada ayat (1) sebelum diproduksi harus mendapatkan persetujuan Menteri.
Pasal 245
Ketentuan lebih lanjut mengenai proses dan tata cara pelaksanaan rancang bangun dan rekayasa sarana perkeretaapian diatur dengan peraturan Menteri.
3.2. uji coba
Penjelasan lebih lanjut mengenai Pasal 241
(4) Uji simulasi sebagaimana dimaksud dalam Pasal 240 ayat (2) huruf d paling sedikit meliputi:
a. uji kekuatan;
Bertujuan untuk Menguji daya tahan struktur atau komponen sarana kereta terhadap beban maksimal yang dapat terjadi selama operasi, termasuk beban statis dan dinamis. Seperti Contoh:
Pengujian rangka kereta untuk memastikan tidak ada deformasi permanen.
Uji kekuatan pada sambungan komponen utama seperti roda dan gandar.
b. uji ketahanan;
Tujuannya untuk menguji kemampuan sarana untuk berfungsi dalam kondisi operasional yang berlangsung lama tanpa mengalami penurunan kinerja.
Contoh:
Pengujian keausan pada sistem roda dan rel.
Pengujian motor traksi terhadap panas atau beban berulang.
c. uji kerusakan.
Bertujuan untuk menganalisis bagaimana sarana atau komponen tertentu bereaksi terhadap kondisi kegagalan (failure) atau kerusakan, serta untuk memastikan bahwa sistem keselamatan bekerja sebagaimana mestinya.
Contoh:
Simulasi tabrakan untuk memastikan keselamatan penumpang (crashworthiness).
3.3. prototipe sarana kereta api Pasal 241
(5) Pembuatan prototipe atau model sebagaimana dimaksud dalam Pasal 240 ayat (2) huruf e paling sedikit meliputi:
a. penyiapan cetakan
Proses prototipe ini Mempersiapkan cetakan atau alat untuk membentuk komponen prototipe sesuai desain.
Proses:
Pembuatan cetakan menggunakan bahan seperti logam, resin, atau material lain yang sesuai untuk pengujian.
Pengujian cetakan untuk memastikan akurasi dan kualitas hasil produksi.
b. proses manufaktur;
Bertujuan untuk menghasilkan komponen prototipe berdasarkan cetakan dan desain teknis.
Proses:
Melibatkan teknologi manufaktur seperti pengecoran, pencetakan 3D, permesinan CNC, atau fabrikasi lainnya.
Memastikan bahwa bahan yang digunakan sesuai dengan spesifikasi teknis.
c. pembuatan dengan dimensi sebenarnya.
Bertujuan untuk menghasilkan prototipe dalam ukuran penuh (full-scale) untuk menguji keakuratan desain, kelayakan teknis, dan kompatibilitas dengan sistem yang ada.
Proses:
Prototipe dibuat dengan dimensi yang sama dengan sarana operasional sebenarnya untuk menguji fungsi, struktur, dan keseluruhan performa.
Menggunakan material yang serupa dengan material akhir jika memungkinkan.
4. Pemeliharaan dan Perawatan Sarana
4.1. Strategi perawatan preventif dan korektif pada sarana kereta api
Perawatan Preventif
Perawatan yang dilakukan secara rutin untuk mencegah masalah, seperti inspeksi keselamatan, penggantian suku cadang, dan pemeriksaan sistem kelistrikan. Perawatan preventif dapat membantu mendeteksi masalah sejak dini sehingga dapat diperbaiki sebelum menjadi masalah besar.
Perawatan korektif
Perawatan yang dilakukan setelah terjadi kesalahan atau kegagalan, seperti penggantian rel, pekerjaan sinyal, dan perbaikan gerbong kereta. Perawatan korektif disebut juga perawatan "reaktif" karena dilakukan setelah masalah terjadi. Perawatan korektif bertujuan untuk mengembalikan fungsi normal perangkat, sehingga meminimalkan waktu henti dan gangguan dalam proses operasional
Perawatan preventif lebih efektif daripada perawatan korektif karena dapat membantu meningkatkan keselamatan dan keandalan, serta mengurangi biaya.
4.2. Teknologi pemantauan kondisi sarana secara real-time
Teknologi pemantauan kondisi sarana secara real-time digunakan untuk mengawasi dan memonitor kondisi infrastruktur, mesin, atau aset lainnya secara terus-menerus dan dalam waktu nyata. Teknologi ini sering digunakan dalam berbagai industri seperti transportasi, manufaktur, energi, dan kesehatan. Berikut adalah beberapa contoh teknologi yang mendukung pemantauan kondisi sarana secara real-time
4.3. Manajemen siklus hidup sarana kereta api
Manajemen siklus hidup sarana kereta api adalah pendekatan untuk mengelola infrastruktur dan aset kereta api, mulai dari perencanaan awal hingga pengakhiran atau penggantian. Tujuan utamanya adalah mengoptimalkan biaya, kinerja, dan risiko selama seluruh siklus hidup.
Beberapa hal yang perlu diperhatikan dalam manajemen siklus hidup sarana kereta api, yaitu:
Menjamin pasokan suku cadang dalam jangka panjang
Menjadwalkan pemeliharaan preventif dengan servis rutin yang terencana
Menyeimbangkan perbaikan yang diperlukan dengan waktu henti yang tak terhindarkan
Mengelola inventaris suku cadang
Menjadwalkan staf
Membuat dokumentasi
Sumber : Wikipedia
5. Keselamatan Sarana Kereta Api
5.1. Keselamatan Sarana Kereta Api dan PM SMKP
Keselamatan dalam operasional sarana kereta api merupakan prioritas utama yang diatur melalui Sistem Manajemen Keselamatan Perkeretaapian (SMKP). Sistem ini dirancang untuk menciptakan lingkungan operasional yang aman, terstruktur, dan terukur, guna memastikan bahwa setiap aktivitas yang terkait dengan perkeretaapian memenuhi standar keselamatan yang berlaku. Tujuan utama dari SMKP adalah meningkatkan keselamatan perkeretaapian secara terencana dan terintegrasi. Hal ini melibatkan pelatihan rutin, penerapan prosedur keselamatan, serta sosialisasi kepada seluruh pegawai tentang pentingnya keselamatan kerja dalam setiap aspek operasional.
Komponen utama SMKP mencakup pengujian rutin terhadap sarana kereta api. Pengujian ini bertujuan memastikan semua komponen sarana berfungsi dengan baik dan aman untuk digunakan. Selain itu, evaluasi kelaikan operasi dilakukan secara berkala untuk memeriksa kondisi fisik sarana serta kesesuaiannya dengan standar teknis yang berlaku. Proses ini membantu mengidentifikasi potensi risiko dan memastikan bahwa semua sarana memenuhi persyaratan operasional.
Investasi dalam peningkatan infrastruktur juga menjadi bagian integral dari SMKP.
Peningkatan kualitas rel, jembatan, dan fasilitas pendukung lainnya dilakukan untuk mendukung operasional yang lebih aman dan efisien. Dengan memperbarui teknologi material serta menerapkan perancangan yang baik, keselamatan dan efektivitas sistem transportasi kereta api dapat terus ditingkatkan. Pendekatan holistik ini menunjukkan bagaimana integrasi teknologi dan manajemen yang tepat mampu menghadirkan layanan kereta api yang lebih aman dan andal bagi masyarakat.
5.2. Sistem keselamatan sarana;
pengereman otomatis,
Sistem pengereman otomatis bertujuan untuk menghentikan kereta secara otomatis jika terjadi pelanggaran sinyal atau jika kecepatan melebihi batas yang ditetapkan.
Peraturan Menteri Perhubungan Republik Indonesia No. 52 Tahun 2014 tentang Perangkat Sistem Keselamatan Kereta Api Otomatis (SKKO) mengatur bahwa perangkat ini harus memenuhi kriteria seperti keandalan, tidak tergantung pada sistem lain, dan mampu berfungsi dalam kondisi darurat. Pengereman otomatis ini juga mencakup pengereman pelayanan dan darurat yang diaktifkan berdasarkan kondisi tertentu, seperti mendekati sinyal merah.
Sumber : https://peraturan.go.id/files/bn1573-2014.pdf Sumber : https://bphn.go.id/data/documents/11pmhub010.pdf
kontrol kecepatan,
Kontrol kecepatan dalam sistem perkeretaapian, sebagaimana diatur dalam Peraturan Menteri Perhubungan Nomor PM 10 Tahun 2011, adalah upaya untuk memastikan
kereta api berjalan sesuai batas kecepatan tertentu guna menjaga keselamatan, efisiensi, dan kelancaran perjalanan. Implementasi kontrol kecepatan dilakukan melalui beberapa komponen utama. Sinyal pembatas kecepatan (Pasal 2.1.2.1.1) digunakan untuk memberikan informasi tentang batas kecepatan maksimum di lokasi tertentu. Sinyal ini dapat berupa sinyal tetap maupun variabel yang berubah berdasarkan kondisi real-time. Selain itu, sistem Moving Block (Pasal 2.1.1.3) membagi lintasan menjadi blok bergerak yang panjangnya disesuaikan dengan kecepatan dan posisi kereta, memungkinkan kontrol dinamis dengan komunikasi radio digital yang dilengkapi enkripsi data untuk keamanan. Di dalam kabin masinis, Cab Signal (Pasal 2.1.2.1.3) menampilkan informasi seperti kecepatan saat ini (current speed) dan target kecepatan (target speed), mengurangi kebutuhan untuk melihat sinyal eksternal.
Persyaratan teknis meliputi keharusan sinyal terlihat jelas dari jarak minimal 350 meter untuk sinyal pembatas kecepatan dan 600 meter untuk sinyal utama, serta adanya sistem failsafe (Pasal 2.1.1.4) yang menjaga operasi tetap aman meskipun terjadi kegagalan. Lampu sinyal berbasis LED atau double filament (Pasal 2.1.2.1.1) harus tahan terhadap kondisi cuaca ekstrem dan dilengkapi modul elektronik dengan pelindung anti-korosif. Moving Block dilengkapi radio digital dengan multi-frekuensi untuk mencegah gangguan (Pasal 2.1.1.3). Di sisi lain, Cab Signal dilengkapi indikator berbasis LCD/LED untuk target dan current speed serta sistem proteksi overspeed (Pasal 2.1.2.1.4). Dengan kombinasi komponen ini, sistem kontrol kecepatan dirancang untuk memastikan keselamatan operasional yang andal.
Sumber : https://bphn.go.id/data/documents/11pmhub010.pdf
sistem penghindaran tabrakan
Sistem Penghindaran Tabrakan (Collision Avoidance System) dalam sistem perkeretaapian diatur secara detail dalam Peraturan Menteri Perhubungan Nomor PM 10 Tahun 2011 untuk memastikan perjalanan kereta api yang aman dan bebas dari risiko tabrakan. Sistem ini menggunakan kombinasi perangkat keras dan lunak untuk mendeteksi dan mencegah potensi tabrakan melalui pengaturan sinyal, komunikasi, dan perangkat pengawasan otomatis.
Menurut Pasal 2.1.1.3, sistem Fixed Block dan Moving Block adalah elemen utama dalam penghindaran tabrakan. Fixed Block membagi jalur menjadi blok-blok tetap, di mana hanya satu kereta yang diizinkan berada dalam satu blok pada waktu tertentu.
Sistem ini menggunakan perangkat interlocking untuk memastikan bahwa sinyal tidak mengizinkan kereta memasuki blok yang sudah ditempati. Moving Block, di sisi lain, adalah sistem yang lebih dinamis, dengan panjang blok yang menyesuaikan berdasarkan posisi dan kecepatan kereta, memungkinkan jarak aman antar kereta dijaga dengan lebih fleksibel melalui komunikasi radio.
Sistem ini juga diperkuat oleh perangkat Track Circuit dan Axle Counter (Pasal 2.1.2.3), yang berfungsi untuk mendeteksi keberadaan kereta di jalur. Track Circuit
bekerja berdasarkan hubungan listrik yang diputus atau disambung oleh roda kereta, sementara Axle Counter menghitung jumlah gandar kereta yang masuk dan keluar dari suatu segmen jalur untuk memastikan jalur tersebut aman dan bebas dari kereta lain.
Selain itu, sinyal darurat (Pasal 2.1.2.1.1) juga berperan penting dalam penghindaran tabrakan. Sinyal ini secara otomatis memberikan perintah berhenti atau berjalan hati- hati kepada masinis jika ada indikasi potensi bahaya di depan. Perangkat pendukung lainnya seperti penghalang sarana (Pasal 2.1.2.4) digunakan untuk mencegah luncuran kereta yang tidak terkendali ke jalur aktif.
Persyaratan teknis lainnya mencakup penggunaan sistem failsafe (Pasal 2.1.1.4) untuk menjamin keselamatan operasi meskipun terjadi kegagalan perangkat, serta indikator visual dan alarm yang memberi peringatan dini kepada masinis jika ada kondisi darurat. Semua perangkat ini dirancang untuk beroperasi secara andal dalam berbagai kondisi cuaca dan lingkungan, memastikan bahwa risiko tabrakan dapat diminimalkan.
5.3. Standar keselamatan dan regulasi internasional
Keselamatan kereta api di tingkat internasional diatur oleh berbagai organisasi, termasuk International Union of Railways (UIC) dan International Railway Industry Standard (IRIS). Standar-standar ini mencakup aspek teknis yang luas, mulai dari desain infrastruktur hingga operasional dan pemeliharaan kereta api. Di Indonesia, upaya untuk memenuhi standar internasional ini sangat penting, mengingat negara ini memiliki jaringan kereta api yang luas dan terus berkembang.
Di Indonesia, regulasi keselamatan kereta api diatur oleh Undang-Undang No. 23 Tahun 2007 tentang Perkeretaapian, yang menetapkan kerangka hukum untuk keselamatan transportasi rel. Badan Pengatur Transportasi Darat (BPTD) berperan dalam mengawasi kepatuhan operator kereta api terhadap regulasi ini. Selain itu, Badan Standardisasi Nasional (BSN) telah menetapkan standar nasional (SNI) yang mengadopsi standar internasional, seperti SNI IEC 62278:2002 mengenai spesifikasi dan demonstrasi RAMS (Reliability, Availability, Maintainability, dan Safety).
5.4. Penerapan teknologi untuk meningkatkan keselamatan sarana kereta api
Keselamatan dalam sistem perkeretaapian di Indonesia diatur melalui berbagai peraturan dan didukung oleh penerapan teknologi modern. Peraturan Menteri Perhubungan, seperti PM 52 Tahun 2014 tentang Sistem Keselamatan Kereta Api Otomatis (SKKO) dan PM 69 Tahun 2018 tentang Sistem Manajemen Keselamatan Perkeretaapian (SMKP), menggarisbawahi pentingnya pencegahan kecelakaan melalui perangkat keselamatan otomatis, pengawasan, serta audit kebijakan keselamatan. Selain itu, PM 7 Tahun 2022 mengatur standar keselamatan untuk kereta api kecepatan tinggi, termasuk sistem persinyalan canggih dan sertifikasi operator.
Teknologi memainkan peran sentral dalam meningkatkan keselamatan. Sistem SKKO menggunakan perangkat seperti track balise, yang memberikan peringatan dini kepada masinis dan menghentikan kereta secara otomatis jika diperlukan. Inovasi lain mencakup
teknologi deteksi kerusakan rel berbasis image recognition dan machine learning, yang memungkinkan pemantauan kondisi rel secara real-time, serta penggunaan sensor untuk mendeteksi pergeseran tanah atau kerusakan infrastruktur.
Selain itu, sistem pengereman otomatis dan komunikasi antar-kereta menjadi langkah penting untuk mencegah tabrakan. Penelitian oleh institusi seperti Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia (LIPI) dan kolaborasi dengan perguruan tinggi telah menghasilkan solusi canggih yang mendukung pemantauan dan mitigasi risiko secara lebih efektif.
Dengan kombinasi regulasi yang kuat dan penerapan teknologi mutakhir, keselamatan perkeretaapian Indonesia terus ditingkatkan untuk memastikan keamanan operasional dan perlindungan terhadap penumpang serta aset.
