BAB 3 ANALISIS DAN PERANCANGAN PROGRAM
3.1
Gambaran Cara Kerja Elevator Cara kerja elevator secara umum yaitu elevator berjalan ke arah atas atau ke arah
bawah. Perubahan arah atas dan arah bawah tersebut diatur berdasarkan permintaan tertinggi dan permintaan terendah. Maksud dari hal tersebut adalah jika elevator sedang berjalan ke arah atas, arah elevator akan berubah menjadi bawah jika telah melayani permintaan pada lantai paling atas, begitu pula dengan arah bawah jika elevator sedang berjalan ke arah bawah, arah elevator akan berubah menjadi atas jika telah melayani permintaan lantai paling bawah. Sistem kerja elevator dapat dibagi menjadi dua yaitu Simplex (tunggal) dan Duplex (ganda). Yang dimaksud dengan sistem kerja Simplex adalah elevator bekerja secara masing-masing atau tidak saling berhubungan satu sama lain. Contohnya adalah dalam sebuah gedung terdapat 4 buah elevator dengan 4 buah tombol, apabila tombol pertama ditekan tidak akan mempengaruhi elevator lainnya, sedangkan yang dimaksud dengan sistem kerja Duplex adalah sistem elevator yang saling berhubungan satu sama lain untuk menyelesaikan tugasnya. Contoh dalam sebuah gedung bertingkat di dalamnya terdapat 4 buah elevator dengan 2 tombol, jika salah satu tombol ditekan maka kedua tombol akan menyala dan salah satu dari keempat elevator akan melayani permintaan yang diminta. Dalam hal kecepatan, kecepatan elevator terutama untuk elevator di Indonesia masih statis, jadi walalupun kerja elevator sibuk atau tidak, kecepatan elevator tersebut
39
tetap sama. Kecepatan elevator ditentukan oleh letak Zone di mana elevator tersebut melayani.
3.2
Analisis Permasalahan Penggunaan elevator pada suatu gedung bertingkat merupakan suatu keperluan
yang penting sebagai alat transportasi vertikal, namun kendala yang sering ditemui adalah elevator tidak dapat memenuhi permintaan pemakai dengan cepat, walaupun pada gedung tersebut telah mempunyai beberapa elevator. Hal tersebut dapat menimbulkan beberapa kendala yaitu : 1.
Pemakai harus menunggu lama sampai elevator dapat melayani mereka.
2.
Jarak yang ditempuh elevator lebih jauh, maka secara otomatis dari segi waktu, penyelesaian kerja elevator lebih panjang.
3.
Pemakaian listrik lebih besar.
3.3
Gambaran Sistem Kontrol Elevator Objek yang Diteliti Penulis membuat program aplikasi simulasi dengan objek elevator yang berada
di Kampus Anggrek – BINUS UNIVERSITY. Elevator berjumlah empat buah yang seluruhnya berada di Kampus Anggrek gedung lama. Dengan berdirinya Kampus Anggrek gedung baru dan bertambahnya jumlah mahasiswa dan binusian lainnya, penggunaan elevator-elevator tersebut semakin padat. Keempat buah elevator tersebut melayani penumpang dari lantai B (Basement) sampai lantai 8 dengan kapasitas beban masing-masing elevator yaitu 20 orang. Sistem
40
kontrol elevator dalam gedung tersebut bekerja dengan sistem Duplex (ganda), yaitu terdapat dua pasang elevator dengan posisi saling berhadapan, di mana satu tombol hall call akan memanggil dua buah elevator yang bersebelahan. Jika tombol ditekan maka akan ada dua buah elevator yang mendeteksi panggilan tersebut dan elevator yang sampai ke tujuan akan terbuka. Sedangkan pola pergerakan yang digunakan adalah pola pergerakan statis di mana elevator berjalan dari satu lantai ke lantai yang lain secara berurutan.
3.4
Analisis Kebutuhan Data dan Informasi Data dan informasi yang dibutuhkan untuk merancang program aplikasi sistem
kontrol elevator ini dievaluasi oleh penulis dari lokasi objek secara langsung. Di bawah ini adalah data dan informasi yang akan digunakan dalam pembuatan program aplikasi simulasi sistem kontrol elevator : 1.
Jumlah elevator 2 buah yang mewakili elevator yang sebenarnya dari satu sisi.
2.
Jumlah lantai adalah 9 buah yaitu dari lantai B (Basement) sampai lantai 8.
3.
Elevator tidak akan berbalik arah jika ada penumpang di dalam car yang lantai tujuannya berlawan arah.
4.
Kapasitas maksimum penumpang masing-masing elevator dibatasi 5 orang saja dan jika kapasitas terpenuhi maka elevator tersebut tidak dapat merespon hall call yang akan terjadi.
5.
Elevator menempuh waktu 20 detik untuk berjalan dan berhenti dari satu lantai ke lantai lain yang berada tepat 1 lantai di atasnya.
41
6.
Elevator membutuhkan waktu 10 second untuk membuka dan menutup pintu setiap elevator tersebut merespon hall call.
7.
Elevator harus menjalankan semua car call yang terjadi.
Sedangkan data yang dibutuhkan dalam perhitungan logika fuzzy adalah : 1.
Waiting Time (wt) Total waktu yang dibutuhkan sebuah elevator untuk berjalan dari current position ke lantai hall call dan melakukan elevator assignment.
2.
Riding Time (rt) Total waktu yang dibutuhkan penumpang selama berada di dalam elevator.
3.
Loading (ld) Jumlah perhentian yang dilakukan sebuah elevator sebelum mencapai hall call.
4.
Traveling Distance (td) Jarak yang ditempuh oleh penumpang dari hall call sampai car call.
5.
Hall Call Area Weight (hcaw) Bobot kedekatan elevator dengan lantai tempat hall call terjadi.
6.
Destination Area Weight (daw) Bobot kedekatan elevator dengan lantai tempat car call atau lantai tujuan.
7.
Priority Keluaran dari kontrol fuzzy yang nilainya akan digunakan oleh elevator, digunakan untuk menentukan prioritas elevator.
42
3.5
Solusi permasalahan Untuk mencapai tujuan yang telah digambarkan pada sub bab sebelumnya, maka
penulis membuat aplikasi yang digunakan untuk meningkatkan kinerja sistem kontrol elevator sehingga dapat membuat aktivitas penggunaan elevator menjadi lebih efektif dan efisien. Aplikasi ini akan menggambarkan pergerakan elevator dalam merespon hall call dan car call yang terjadi dengan mempertimbangkan parameter-parameter logika fuzzy untuk mendapatkan prioritas yang terbaik. Tujuannya adalah memdahulukan car dengan bobot prioritas terbesar untuk dapat merespon hall call dan car call, sehingga dengan adanya prioritas tersebut maka dalam waktu tertentu elevator akan merespon hall call atau car call dalam waktu yang lebih sedikit dan waktu tunggu penumpang pun akan berkurang.
3.6
Perancangan Sistem Dalam
perancangan
sistem
ini
penulis
tidak
secara
langsung
mengimplementasikannya dalam dunia nyata, namun penulis merealisasikannya dalam bentuk simulasi komputer. Dari simulasi ini kita dapat melihat gambaran yang jelas tentang bagaimana sistem kontrol elevator dengan logika fuzzy. Penulis merancang sistem ini dengan melihat dari segi teknis, yaitu kapasitas beban masing-masing elevator dan data-data waktu yang sudah diobservasi. Program aplikasi simulasi ini menggunakan data dan informasi seperti dituliskan sebelumnya. Program simulasi ini menggambarkan sistem elevator dalam suatu gedung dengan pola pergerakan elevator secara statis, yaitu dari lantai paling bawah menuju ke
43
lantai paling atas dan kemudian berbalik dari lantai paling atas ke lantai paling bawah. Adapun sistem kontrol yang digunakan yaitu sistem Duplex (Ganda), di mana 1 tombol akan memanggil 2 buah elevator saat terjadi hall call. Sistem Duplex membuat efisiensi sistem kontrol elevator menjadi lebih baik. Penulis menggunakan model antrian priority queue, di mana elevator yang memenuhi logika fuzzy dan syarat batasan maksimum beban akan merespon hall call terlebih dahulu dan car call dengan posisi terdekat dengan current position elevator tertentu yang akan dijalankan terlebih dahulu. Program aplikasi simulasi berjalan dengan tetap mengikuti pergerakan elevator secara statis dan tidak akan berbalik arah jika ada car call dengan arah yang berlawanan. Simulasi akan terus berjalan sampai seluruh hall call dan car call selesai dijalankan. Selama program aplikasi simulasi berjalan, akan ditampilkan report tentang current position elevator, hall call – car call yang terjadi dan start-destination floor penumpang. Pada sub bab berikutnya akan ditampilkan data-data output yang terjadi selama program aplikasi simulasi berjalan dan juga waktu tempuh elevator secara bertahap dengan menerapkan logika fuzzy yang digunakan untuk menentukan prioritas elevator dalam merespon hall call dan car call. Penggunaan Ordinal Structure Fuzzy Logic (OSFL) dalam sistem kontrol elevator dapat meningkatkan efisiensi sistem itu sendiri, yaitu jarak dan waktu tempuh yang dibutuhkan elevator menjadi semakin singkat. Dengan waktu tempuh elevator
44
yang semakin singkat maka secara otomatis waktu tunggu penumpang juga berkurang, karena elevator lebih cepat merespon hall call atau car call. Hasil output program aplikasi simulasi bergantung pada banyak faktor, yaitu waktu yang dibutuhkan pintu elevator untuk membuka dan menutup, jarak tempuh dan waktu tempuh yang dibutuhkan elevator dari current position sampai ke hall call position, jumlah kapasitas beban maksimum elevator, prioritas bobot jarak elevator sampai ke hall call atau car call dan prioritas elevator yang akan berjalan terlebih dahulu. Prinsip dasar dari program aplikasi simulasi sistem kontrol elevator ini adalah menentukan prioritas elevator yang akan berjalan terlebih dahulu untuk merepon hall call atau car call tertentu dan memperlihatkan perbedaan sistem kontrol elevator konvensional dengan sistem kontrol elevator yang menggunakan logika fuzzy. Simulasi berjalan dengan memperhatikan batasan-batasan yang sudah ditentukan dan berhenti pada saat seluruh hall call dan car call selesai dilakukan.
45
3.7
Diagram Alir Program Aplikasi Simulasi Diagram alir dirancang untuk menggambarkan proses-proses penting yang
terdapat dalam program simulasi. Diagram alir yang dirancang adalah sebagai berikut :
Gambar 3.1 Diagram Alir Simulasi Sistem Kontrol Elevator
46
3.8
Pseudocode Program Aplikasi Simulasi Pseudocode adalah statement program yang ditulis dengan Bahasa Indonesia
atau Inggris sederhana. Tujuannya adalah untuk memberikan gambaran yang jelas tentang proses yang sebenarnya dari sistem yang akan dibuat. Pseudocode untuk program simulasi aplikasi sistem kontrol elevator adalah sebagai berikut : Procedure Simulation() Begin New Hall Call Checking priority move both car with OSFL If priority move car1 bigger than priority move car2 Then car1 move to a new hall call is generated Else if priority move car2 bigger than priority move car1 Then car2 move to a new hall call is generated Elevator assignment Action Checking car call If there is/are any car call before the next hall call Then car move to floor destination Else car will response the next hall call
47
Checking number of car call which still saved If number of car call not equal with zero Then go to checking car call again Else Finish
3.9
Analisis Data Untuk lebih memperjelas jalannya program simulasi, di bawah ini akan ditulis
analisis data yang diproses dengan algoritma OSFL. Adapun data-data yang diproses tersebut adalah current position, arah jalan, car call dan hall call yang direspon oleh masing-masing elevator. Program aplikasi simulasi ini juga menggunakan data-data lain seperti : 1.
Situasi yang diambil adalah 2 buah elevator yang mewakili sistem kontrol elevator dan 9 tingkat lantai gedung, yaitu dari lantai Basement sampai lantai 8.
2.
Waktu tempuh elevator dalam selang 1 lantai adalah 20 detik. Sedangkan waktu yang dibutuhkan untuk membuka dan mentup pintu adalah 10 detik.
48
Tabel 3.1 Analisis Data Dengan OSFL Fuzzy Inputs
Elevator 1 2
Data 1 (1,3) B current position B 30 30 wt 50 50 rt 0 0 ld 2 2 td 0.5 0.5 hcaw 0.6 0.6 daw Data 2 (1,4) B current position B 30 30 wt 80 80 rt 1 1 ld 3 3 td 0.5 0.5 hcaw 0.6 0.6 daw Data 3 (5,B) 1 current position 1 110 90 wt 230 230 rt 2 0 ld 10 10 td 0.6 0.6 hcaw 0.7 0.7 daw Data 4 (5,7) 1 current position 1 110 90 wt 50 50 rt 0 2 ld 2 2 td 0.6 0.6 hcaw 0.7 0.7 daw
Bounds (lower,upper)
(0,30) (0,50) (0,2) (0,2) (0,0.5) (0,0.6)
(0,30) (0,80) (0,1) (0,3) (0,0.5) (0,0.6)
(90,110) (0,230) (0,2) (0,10) (0,0.6) (0,0.7)
(90,110) (0,50) (0,2) (0,2) (0,0.6) (0,0.7)
49
Fuzzy Inputs
Elevator 1 2
Data 5 (7,1) 5 current position 4 70 50 wt 190 190 rt 0 0 ld 9 9 td 0.6 0.5 hcaw 0.7 0.7 daw Data 6 (6,8) 7 current position 4 50 70 wt 50 490 rt 0 1 ld 2 14 td 0.5 0.7 hcaw 0.7 0.5 daw Data 7 (6,5) 7 current position 4 50 70 wt 120 30 rt 0 1 ld 5 1 td 0.5 0.7 hcaw 0.5 0.5 daw Data 8 (7,8) 7 current position 6 0 30 wt 30 30 rt 0 0 ld 1 1 td 0.6 0.5 hcaw 0.6 0.5 daw
Bounds (lower,upper)
(50,70) (0,190) (0,0) (0,9) (0.5,0.6) (0.5,0.7)
(50,70) (50,490) (0,1) (2,14) (0.5,0.7) (0.5,0.7)
(50,70) (30,120) (0,1) (1,5) (0.5,0.7) (0,0.5)
(0,30) (0,30) (0,0) (0,1) (0.5,0.6) (0.5,0.6)
50
Fuzzy Inputs
Elevator 1 2
Data 9 (7,5) 7 current position 6 30 0 wt 90 90 rt 0 0 ld 4 4 td 0.6 0.5 hcaw 0.6 0.5 daw Data 10 (8,4) 7 current position 6 50 30 wt 100 100 rt 0 0 ld 4 4 td 0.6 0.5 hcaw 0.6 0.5 daw Data 11 (8,B) 7 current position 6 50 30 wt 180 180 rt 0 0 ld 8 8 td 0.6 0.5 hcaw 0.6 0.5 daw Data 12 (6,B) 7 current position 8 50 80 wt 150 150 rt 0 1 ld 6 6 td 0.6 0.7 hcaw 0.6 0.7 daw
Bounds(lower,upper)
(0,30) (0,90) (0,0) (0,4) (0.5,0.6) (0.5,0.6)
(30,50) (0,100) (0,0) (0,4) (0.5,0.6) (0.5,0.6)
(30,50) (0,180) (0,0) (0,8) (0.5,0.6) (0.5,0.6)
(50,80) (0,150) (0,1) (0,6) (0.6,0.7) (0.6,0.7)
51
Fuzzy Inputs
Elevator 1 2
Data 13 (6,1) 7 current position 8 50 80 wt 130 130 rt 0 1 ld 5 5 td 0.6 0.7 hcaw 0.6 0.7 daw
Bounds(lower,upper)
(50,80) (0,130) (0,1) (0,5) (0.6,0,7) (0.6,0.7)
Tabel 3.2 Urutan Jalannya program Simulasi
Elevator Situation
1
Elevator 2
Situation
Iterasi 1 Position Direction Assigned Hall Call Car call New Hall Call
B B up up (1,3) (1,4)
Situation
Elevator 1 2
Position Direction Assigned Hall Call Car call New Hall Call
Assigned Hall Call Car call New Hall Call
2
1 B up up (1,3) (1,4) 3,4 (5,B) (5,7)
Elevator Situation
1
2
Iterasi 4
Iterasi 3 Position Direction
1 Iterasi 2
1 up (1,3) (1,4) 3,4
5 up (5,B) (5,7) B,7 (7,1)
Position Direction Assigned Hall Call Car call New Hall Call
4 up
7 Up (5,B) (5,7) (7,1) B,7,1 (6,8) (6,5)
52
Elevator
Elevator Situation
1
2
Situation
Iterasi 5 Position Direction Assigned Hall Call Car call New Hall Call
1 Iterasi 6
6 7 up up (6,8) (5,B) (6,5) (7,1) 8,5 B,1 (7,8) (7,5)
6 up
Position Direction Assigned Hall Call Car call New Hall Call
7 Up (5,B) (6,8) (7,1) (6,5) (7,8) (7,5) 8,5 B,1,8,5 (8,4) (8,B)
Elevator 1 2
Elevator Situation
1
2
Situation Iterasi 8
Iterasi 7 8 7 up up (6,8) (5,B) (6,5) (7,1) Assigned Hall Call (8,4) (7,8) (8,B) (7,5) 8,5,4,B B,1,8,5 Car call (6,B) (6,1) New Hall Call Position Direction
Elevator Situation
1
2
5 down (8,4) (8,B) (6,B) (6,1) 4,B,1
5 down
Iterasi 9 Position Direction Assigned Hall Call Car call New Hall Call
2
(5,B) (7,1) B,1 -
6 down (6,5) (8,4) Assigned Hall Call (8,B) (6,B) (6,1) 5,4,B,1 Car call New Hall Call Position Direction
8 down (5,B) (7,1) (7,5) B,1,5
Elevator Situation 1 2 Iterasi 10 4 5 Position down down Direction (8,B) (5,B) Assigned Hall Call (6,B) (7,1) (6,1) B,1 B,1 Car call New Hall Call
53
Elevator Situation
1 Iterasi 11 1 Position down Direction (8,B) Assigned Hall Call (6,B) B Car call New Hall Call
3.10
2 1 down (5,B) B
Elevator Situation
1 Iterasi 12 B Position down Direction Assigned Hall Call Car call New Hall Call
2 B down -
-
Perancangan Program Aplikasi Simulasi Sub bab ini menjelaskan perancangan layar program aplikasi simulasi sistem
kontrol elevator. Perancangan layarnya adalah sebagai berikut :
Layar Tampilan Awal
PERANCANGAN PROGRAM APLIKASI SIMULASI SISTEM KONTROL ELEVATOR MENGGUNAKAN ORDINAL STRUCTURE FUZZY LOGIC
Press ENTER to Continue . . .
Gambar 3.2 Rancangan Layar Tampilan Awal
54
Layar Tampilan layar merupakan tampilan yang akan tampak pertama kali saat program aplikasi dijalankan. User diminta untuk menekan tombol enter untuk melanjutkan ke halaman program aplikasi selanjutnya.
Layar Tampilan Proses Simulasi APPLICATION SIMULATION PROGRAM ELEVATOR
E
Queu
E
8 7
REPORT SIMULATION
6 5 4 3 2 1 B
0
0
Press ENTER to Continue . . .
Gambar 3.3 Rancangan Layar Proses Simulasi
Pada layar tampilan proses simulasi ini, tampak 2 buah elevator dengan posisi awal di lantai B (Basement), 9 tingkatan lantai yaitu lantai B sampai lantai 8, kolom antrian penumpang dan report jalannya simulasi mulai dari elevator bergerak naik dari
55
lantai B sampai kembali lagi ke lantai B. User diminta untuk menekan tombol enter untuk melanjutkan ke halaman program aplikasi selanjutnya.
Layar Penutup
ELEVATOR CONTROL SYSTEM Version 1.0.0 Lily Tirta Sari Mulyono 0800759961 Copyright © 2009
Gambar 3.4 Rancangan Layar Penutup
