pendahuluan skripsi teknik sipil

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1       Latar Belakang

Transportasi merupakan sarana penting sebagai salah satu faktor pendukung berkembangnya suatu kota. Oleh karena itu kebutuhan akan jalur transportasi semakin bertambah. Namun perlu disadari bahwa keadaan ini menimbulkan permasalahan baru seputar arus kepadatan jalan. Sebagai contoh kota jakarta yang memiliki permasalahan lalu-lintas (kemacetan).

Permasalahan lalu lintas tersebut menjadi menarik untuk dibahas. Permasalahan tersebut sudah dibahas dari sisi ekonomi, kesehatan, dan sosial (Mahmud, Gope, & Rahman Chowdhury, 2012). Bahkan dari sisi ilmu pengetahuan dan teknologi juga sudah banyak yang membahas.

Penelitian tentang simulasi arus kepadatan jalan menggunakan metode adaptive signal control telah berhasil diterapkan (Burghout & Wahlstedt, 2007). Penelitian lain juga sudah berhasil menyusun prosedur kalibrasi untuk simulasi arus lalu-lintas secara mikroskopik (Chu, 2004). Dari sisi teknik sipil dan mesin membahas arus lalu lintas dengan pendekatan model logistik (Tian & Chiu, 2011).

Saat ini penelitian arus lalu lintas yang dilihat dari sisi makroskopik sedang banyak dibahas. Pada dasarnya, tinjauan secara makroskopis melihat lalu-lintas secara global. Beberapa diantaranya ditinjau melalui pendekatan soliton (Saavedra & Velasco, 2009), pendekatan secara stokastik (Orosz, Krauskopf, & Wilson, 2006).

1

2

Dengan latar belakang yang telah diuraikan diatas, maka penulis tertarik untuk membahas permasalahan lalu-lintas secara makroskopis melalui pendekatan dinamika fluida. Penerapan dinamika fluida pada arus kepadatan jalan bisa dianalogikan sebagai sebuah partikel pada sebuah aliran fluida, dimana masing-masing partikel dianggap serupa dan ditinjau secara global.

Penerapan dinamika fluida tersebut akan dimodelkan secara matematis dan dicari solusi analitiknya. Dengan model matematika tersebut akan diperoleh data tentang arus kepadatan jalan, seperti kecepatan rata-rata partikel, volume kendaraan dalam satuan waktu, dan juga kepadatan kendaraan di sebuah ruas jalan. Hasil tersebut bisa digunakan untuk mempelajari keterkaitan sifat permasalahan yang sedang diselidiki dengan data-data yang diperoleh, juga untuk menganalisis dan memprediksi keadaan lalu-lintas.

Analisis dan prediksi dari pemodelan tersebut diperlukan untuk menganalisis situasi kepadatan jalan jika terjadi kecelakaan, memperkirakan situasi arus kepadatan jalan yang berkaitan dengan jalur yang terhubung. Selain itu melihat kecenderungan pengemudi dalam suatu situasi arus kepadatan jalan dan juga memungkinkan juga untuk membandingkan hasil dari beberapa kodsisi dan situasi jalan.

Kemudian akan disimulasikan dengan metode numerik. Simulasi numerik tersebut akan disusun dengan menggunakan piranti lunak Phyton dan Qt Designer. Kedua hasil tersebut kemudian akan dibandingkan untuk dianalisis lebih lanjut.

3

Dengan demikian, penulis memilih judul “Analisis Ar us Kepadatan Jalan dengan Dinamika Fluida Berbasis Bahasa Phyton”. Penulis berharap skripsi ini dapat membantu memberi gambaran tengang pemodelan matematika untuk arus kepadatan jalan dengan dinamika fluida ditinjau dari sisi macroscopic.

1.2       Formulasi Masalah

Isi Masalah yang dihadapi adalah

1.      Penggunaan metode microscopic dan mezoscopic pada arus kepadatan jalan sudah umum dilakukan, tetapi kedua metode tersebut berfokus pada satu partikel saja. Maka dari itu penulis mencoba menggali secara lebih luas dengan cara meninjau arus kepadatan jalan sebagai suatu kesatuan dengan metode macroscopic.

2.      Penerapan metode karakteristik dan quasi linear sebagai solusi analitik dari permasalahan yang ada.

3.      Penerapan metode finite difference sebagai solusi numerik dari permasalahan yang ada.

1.3       Ruang Lingkup

Adapun ruang lingkup yang terdapat pada topik ini adalah :

1.      Menganalisis arus kepadatan jalan dengan metode LWR dan diselesaikan secara numerik menggunakan metode finite difference.

2.      Data yang digunakan dalam metode LWR menggunakan data sekunder.

3.      Membuat program simulasi pemodelan metematika dengan menggunakan Phyton 2.7.3.

4

1.4       Tujuan Dan Manfaat

1.4.1    Tujuan

Tujuan yang ingin dicapai dari skripsi ini adalah sebagai berikut :

1.      Membuat model matematika tentang arus kepadatan jalan melalui metode karakteristik dan disimulasikan secara numerik dengan menggunakan metode finite difference sebagai alat untuk menganalisis.

2.      Mambandingkan dan menganalisis hasil dari solusi analitik dan numerik.

1.4.2    Manfaat

Manfaat yang ingin dicapai dari skripsi ini adalah sebagai berikut:

1.      Bagi Pembaca bisa menambah wawasan tentang pembahasan arus kepadatan jalan, khususnya macroscopic yang diselesaikan dengan karakteristik dan finite difference.

2.      Sebagai dasar dari penelitian berikutnya, sehingga dapat dikembangkan dikemudian hari.

3.      Untuk penulis sendiri sangat berguna untuk mempelajari bagaimana implementasi metode LWR untuk arus kedapatan jalan ruas jalan, serta bagaimana penerapan model matematika dengan Phyton.

5

1.5       Tinjauan Pustaka

Arus lalu-lintas yang ditinjau secara numerik dengan menggunakan metode finite difference, sehingga menghasilkan sebuah persamaan kepadatan jalan yang bisa disesuaikan dengan kebutuhan dengan cara menyesuaikan syarat batas dan awal, serta validasi diskritisasi jarak dan waktu agar diperoleh hasil yang well-posed (Khabir, 2010).

Penelitian lebih lanjut tentang simulasi numerik dari arus kepadatan jalan dengan metode LWR (Lighthill Witham Richards) dapat memprediksikan arus kepadatan jalan pada titik ruas jalan di waktu tertentu dengan syarat awal dan batas yang sudah ditetapkan (Khabir, 2010).

Penelitian arus lalu-lintas secara makroskopis berdasar hubungan nonlinear antara kepadatan dan kecepatan yang menghasilkan persamaan diferensial orde pertama quasi linear (hiperbolik) sebagai syarat batas awal persamaan. Sedangkan solusi analitik ditunjukan dalam bentuk implisit (Khabir, 2010).

6

1.6       Sistematika Penulisan

Untuk mempermudah penyusunan dan penulisan skripsi, maka secara sistematis dibagi ke dalam lima bab berikut :

BAB 1 PENDAHULUAN

Pada bab ini dibahas latar belakang, ruang lingkup, tujuan dan manfaat, masalah yang dihadapi, metodologi yang digunakan, dan sistematika penulisan.

BAB2 LANDASAN TEORI

Pada bab ini dibahas mengenai teori – teori dasar a tau umum maupun teori – teori khusus yang digunakan dalam mendukung penelitian. Diantaranya penjelasan mengenai Macroscopic, Metode Karakteristik, Quasi Linear, Finite Difference, metode LWR , dan penulisan program.

BAB 3 METODE PENELITIAN

Pada bab ini membahas hasil identifikasi masalah, analisis model matematika sejenis yang menjadi referensi, perancangan model matematika, perhitungan serta penyelesaian sistem persamaan yang ada, dan perancangan layar.

BAB 4 ANALISIS DAN BAHASAN

Bab ini membahas tentang implementasi aplikasi pemodelan matematika, spesifikasi, cara instalasi, cara penggunaan, dan hasil evaluasi.

BAB 5 SIMPULAN DAN SARAN

Bab ini membahas mengenai kesimpulan dari bab – bab sebelumnya serta saran – saran mengenai aplikasi pemodelan matematika untuk pengembangan yang lebih baik di masa mendatang.

sumber : http://thesis.binus.ac.id/Doc/Bab1/2012-2-00975-MTIF%20Bab1001.pdf

dynamic programming

DYNAMIC PROGRAMMING

IQQI AGILTIAN M

2TA05

13315411

Definisi System Dynamic Programming

Dynamic programming problems adalah masalah multi tahap(multistage) dimana keputusan dibuat secara berurutan (in sequence).

Pemrograman dinamis (dynamic programming) adalah metode pemecahan masalah dengan cara menguraikan solusi menjadi sekumpulan langkah (step) atau tahapan (stage) sedemikian rupa sehingga solusi dari permasalahan ini dapat dipandang dari serangkaian keputusan-keputusan kecil yang saling berkaitan satu dengan yang lain. Penyelesaian persoalan dengan pemrograman dinamis ini akan menghasilkan sejumlah berhingga pilihan yang mungkin dipilih, lalu solusi pada setiap tahap-tahap yang dibangun dari solusi pada tahap sebelumnya, dan dengan metode ini kita menggunakan persyaratan optimasi dan kendala untuk membatasi sejumlah pilihan yang harus dipertimbangkan pada suatu tahap.

Karakteristik Persoalan yang dimiliki oleh Program Dinamis:

Persoalan dapat dibagi menjadi beberapa tahap (stage), yang pada setiap tahap hanya dapat diambil satu keputusan.

Masing-masing tahap terdiri dari sejumlah status (state) yang berhubungan dengan tahap tersebut. Secara umum, status merupakan bermacam kemungkinan masukan yang ada pada tahap tersebut. Jumlahnya bisa berhingga atau tak berhingga.

Hasil dari keputusan yang diambil pada setiap tahap ditransformasikan dari status yang bersangkutan ke status berikutnya pada tahap berikutnya.

Ongkos (cost) pada suatu tahap meningkat secara teratur (steadily) dengan bertambahnya jumlah tahapan.

Ongkos pada suatu tahap bergantung pada ongkos tahap-tahap yang sudah berjalan dan ongkos pada tahap tersebut.

Keputusan terbaik pada suatu tahap bersifat independen terhadap keputusan yang dilakukan pada tahap sebelumnya.

Adanya hubungan rekursif yang mengidentifikasikan keputusan terbaik untuk setiap status pada tahap k memberikan keputusan terbaik untuk setiap status pada tahap k + 1.

Prinsip optimalitas berlaku pada persoalan tersebut.

Langkah-langkah Pengembangan Algoritma Program Dinamis sebagai berikut:

Karakteristikkan struktur solusi optimal.

Definisikan secara rekursif nilai solusi optimal.

Hitung nilai solusi optimal secara maju atau mundur.

Konstruksi solusi optimal.

Kelebihan dan kekurangan System Dynamic Programming

Kelebihan:

Mengoptimalkan penyelesaian suatu masalah tertentu yang diuraikan menjadi sub-submasalah yang lebih kecil yang terkait satu sama lain dengan tetap memperhatikan kondisi dan batasan permasalahan tersebut.

Proses pemecahan suatu masalah yang kompleks menjadi sub-sub masalah yang lebih kecil membuat sumber permasalahan dalam rangkaian proses masalah tersebut menjadi lebih jelas untuk diketahui.

Pendekatan dynamic programming dapat diaplikasikan untuk berbagai macam masalah pemrograman matematik, karena dynamic programming cenderung lebih fleksibel daripada teknik optimasi lain.

Prosedur perhitungan dynamic programming juga memperkenankan bentuk analisissensitivitas terdapat pada setiap variabel status (state) maupun pada variabel yang ada di masing-masing tahap keputusan (stage).

Dynamic programming dapat menyesuaikan sistematika perhitungannya menurut ukuran masalah yang tidak selalu tetap dengan tetap melakukan perhitungan satu persatu secara lengkap dan menyeluruh.

Kelemahan:

Penggunaan dynamic programming jika tidak dilakukan secara tepat, akan mengakibatkan ketidakefisienan biaya maupun waktu. Karena dalam menggunakan dynamic programming diperlukan keahlian, pengetahuan, dan seni untuk merumuskansuatu masalah yang kompleks, terutama yang berkaitan dengan penetapan fungsi transformasi dari permasalahan tersebut.

Masalah Alokasi Sumber Daya yang Terbatas

Model alokasi dalam permasalahan program linear merupakan aplikasi yang paling praktis. Semua model alokasi biasanya mencoba untuk mengalokasi-kan suatu sumber daya yang terbatas supaya mengoptimalkan hasil dari alokasi itu. Sumber daya yang terbatas itu dapat berupa lahan, bahan baku,tenaga kerja, mesin, modal, waktu, dan lain lain. Alokasi ini dilakukan untuk memaksimalkan laba atau memperkecil biaya, atau mengoptimalkan ukuran-ukuran efisiensi lain yang ditetapkan oleh keputusan pembuat

Masalah Muatan (Cargo-loading)

Cargo handling adalah kegiatan pelayanan terhadap muatan / barang (keluar dan masuk) yang melalui bandar udara, meliputi loading unloading, pemindahan dari pesawat udara ketempat penyimpanan (gudang cargo), menyusun dan menyimpan barang tersebut serta menyerahkan kepada pemiliknya, atau sebaliknya menerima dari si pemilik, disusun didalam tempat penyimpanan (gudang cargo), dipindahkan dari tempat penyimpanan ke pesawat udara dan memuat serta menyusun didalam ruangan compartment pesawat udara, dengan pengertian bahwa melaksanakan semua kegiatan tersebut dengan pengetahuan serta keahlian.

Untuk kegiatan Loading, dilakukan pada saat Pre Flight artinya kegiatan memuat barang (bagasi, kargo dan mail) dilakukan sebelum pesawat melakukan penerbangan oleh petugas-petugas ground handling. Stage dalam persoalan ini adalah jumlah barang yang harus diangkut dengan syarat tanpa melampaui kapasitas serta dapat memaksimumkan pendapatan.

Sumber:

http://www.wikipedia.org/

http://soalparna.blogspot.co.id/2015/03/teori-system-dynamic-programming.html

https://ahmadsofiyan57.blogspot.co.id/2017/07/dynamic-programming.html

TUGAS RISET OPERASI 3

Tugas Riset Oprasi 3

NAMA    : IQQI AGILTIAN M
KELAS   :  2TA05
NPM      : 13315411

TUGAS RISET OPERASI 3

Metode Antrian

 Antrian

Pengertian Antrian

Suatu antrian ialah suatu garis tunggu dari satuan yang memerlukan layanan dari satu atau lebih pelayanan (fasilitas layanan). Jadi teori atau pengertian antrian adalah studi matematikal dari kejadian atau gejala garis tunggu (P. Siagian, 1987, hal. 390). Kejadian garis tunggu timbul disebabkan oleh kebutuhan akan layanan melebihi kemampuan (kapasitas) pelayanan atau fasilitas layanan, sehingga pelanggan yang tiba tidak bisa segera mendapat layanan disebabkan kesibukan pelayanan. Dalam kehidupan sehari-hari, kejadian ini sering kita temukan misalnya seperti terjadi pada loket bioskop, loket kereta api, loket-loket pada kantor pos, dermaga di pelabuhan, loket jalan tol, pelabuhan udara, tempat praktek dokter, loket stadion, banyak lagi yang lainnya. Pada umumnya setiap orang mengalami kejadian antrian dalam hidupnya, oleh karena itu boleh dikatakan bahwa antrian sudah menjadi bagian dari kehidupan tiap orang. Sesungguhnya semua permasalahan antrian tersebut dapat kita atasi dengan menggunakan metode teori antrian. Dan metode antrian adalah suatu alat yuang bertujuan untuk sistem pengelolaan yang menguntungkan dengan mengurangi terjadinya antrian.

Tujuan Teori Antrian

Tujuan dasar dari teori antrian adalah untuk meminimumkan total 2 (dua) biaya, yaitu biaya langsung penyedian fasilitas dan biaya tak langsung yang timbul karena pelanggan yang harus menunggu untuk dilayani (Pangestu dkk, 1985, hal. 264 ). Bila sistem mempunyai fasilitas pelayanan lebih dari optimal, ini berarti membutuhkan investasi modal yang berlebihan, tetapi apabila jumlah kurang dari optimal maka hasilnya adalah tertundanya pelayanan (P. Siagian, 1987, hal. 390). Teori antrian merupakan peralatan yang penting untuk sistem pengelolaan yang menguntungkan dengan meminimumkan jumlah antrian.

Pengertian Sistem dan Model 

Sistem didefinisikan sekumpulan dari bermacam-macam objek yang saling berinteraksi secara bersama-sama untuk mencapai tujuan tertentu dalam lingkaran yang kompleks (Simatupang, 1995, hal. 7). Sistem itu sendiri tergantung dan tujuan yang dipelajari yang dapat tersusun dari beberapa sub sistem. Sistem dikelompokkan menjadi dua macam yaitu sistem diskrit dan sistem kontinyu. Sistem diskrit adalah sistem variable statenya hanya pada waktu tertentu dan banyaknya dapat dihitung. Sedangkan system kontinyu adalah sistem yang variabel statenya berubah terhadap waktu secara kontinyu.Berdasarkan sifat proses pelayanan dalam saluran (channel) dan phase, saluranmenunjukkan jumlah jalur atau tempat memasuki sistem pelayanan yang jugamenunjukkan jumlah stasiun pelayanan dimana para customer harus melaluinya sebelumpelayanan dinyatakan

Single Channel – Multi Phase

Desain pelayanan ini berarti bahwa sistem antrian tersebut memiliki serveryang disusun secara berurutan atau seri atau bisa disebut juga disusun menjadi beberapa phase. Desain pelayanan seperti ini biasa diterapkan pada saat memperpanjang surat ijin mengemudi (SIM). Untuk memperpanjang SIM

tersebut, seseorang diharuskan untuk menyelesaikan proses melalui loket – loket yang tersusun secara berurutan. 

 Contoh nya :

 

  

 Multi Channel – Multi Phase

Desain pelayanan ini memiliki satu antrian tunggal yang melewati beberapa jalur server yang tersusun paralel dan tiap jalur server tersebut terdapat beberapa server yang tersusun seri. Contohnya seperti pendaftaran pasien di rumah sakit. Pasien mendaftar di rumah sakit menuju loket pendaftaran yang terdiri dari beberapa loket. Kemudian, pasien melanjutkannya dengan menuju klinik yang diinginkan. 

 

Contohnya :

   

sumber : http://gomgomriadi.blogspot.co.id/2017/