DESAIN SIMULATOR TRAFIK KENDARAAN Dwi Handoko pusat pengkajian dan Pengembangan Teknologi Informatika dan Elektronika, BPP Teknologi BPPT Gedung 2lantai4, Jl. M.H. Thamrin No. 8, Jakarta 10340 E-mail :
[email protected]
Abstak
yang Dewasa ini khususnya di daerah perl
Pendahuluan
Daerah perkotaan khususnya kota-kota besar, dewasaini mengalami tingkat pertumbuhan kota tersebut' urban yang sangat tinggi. Pernrmbuhanyang tinggi juga terjadi di daerah sekeliling pertumbuhan jalan atau et
Simulator Trafik Kendaraan
pengembangansimulator trafik kendaraantelah dilakukan di beberapanegara maju seperti pemerintahnya Amerika, n"guru-n.iuru Eropa barat dan Jepang, yang dilakukan oleh. institusi dari tahun ke maupun industrinyalpemakaian teknologi simulaii trafik kendaraansemakin meluas dengan tahun. Mulai dari simulasi kondisi jalan, perdiksi tingkat kemacetan lalulintas
B-17
Desain Simulator Trafik Ken{araan
menggunakankondisi urban sebagaiparameter,hinggake deteksitingkat kenyamananpengemudi. Selaintingkat ke lengkapanfungsi dari simulatortrafik lalu lintas itu sendiri yang berbeda-beda, juga belum terdapat suatu standar pemodelandari simulator trafik kendaraan.Perbedaanitu disebabkanoleh kondisi yang sebenarnyaberbedaantar negaramenyangkutsistem lalu lintas termasukbehaviourpengemudidan juga pendekatan/ metodayang digunakan.Laporanyang komperenhensifdalam perkermbangansimulatortrafik kendaraanterdapatdalam SMARTEST (SimulationModelling Applied to Road TransportEuropeanSchemeTests), yang merupakan proyek yang berhubungandengan trafik kendaraandi Eropa. Tabel I menampilkanjumlah simulatortrafik kendaraanatasbeberapanegan (dikompilasidari SMARTEST). pengembangan Dengan kondisi lalulintas yang berbeda,Indonesiamemerlukan suatu simulator trafik kendaraan yang dapat memodelkan kondisi lalulintasnya. Proyek ini bertujuan untuk denganberbasiskondisilalulintasIndonesia. sistemsimulatortrafik kendaraan mengembangkan Table I: Pengembangansimulator trafik kendaraanberdasar negara
3.
Country
Numberof identifiedmodels
Australia Canada Finland France Germany Italy Japan Netherlands Spain Sweden UK USA
3 2 I 5 9 2 4 J
I 2 t1 15
DesainSimulatorTrafik Kendaraan
Simulator trafik kendaraan adalah suatu sistem yang dapat menjadi kompleks. Simulator trafik sederhanadapat hanya meliputi simulasi dari sebuah perempatanjalan dengantrafik lalu lintas. Simulasi yang komplekstidak hanya memodelkankondisi jalan, juga dapat mencangkup masalah urban dan energi. Beberapa simulator dilaporkan dapat berinteraksisecarareal-time dengankontrol lalu lintas yang sebenarnya. Dalam makalah ini diuraikan pengambangansebuah simulator trafik kendaraan. Pendekatanyang dipilih adalah dengan pemodelan mikroskopik. Dengan menggunakan pendekatan pemodelan mikroskopik, dimana tiap obyek komponen trafik dimodelkan perilakunya dan dismulasikan, estimasi polusi yang ditimbulkan kendaraan, energi yang dikonsumsikan oleh kendaraan dapat dilakukan dengan lebih akurat disbanding dengan pemodelan pendekatan makroskopik yang hanya mengambil kelompok-kelompok alur kendaraansebagaisuatu obyek. 3.1.
SistemSimulasiTrafik Kendaraan
Mengingat kompleksitas dari sistem simulasi trafik kendaraan, pengembangan simulator trafik kendaraan yang bersifat modular, dimana sistim dibangun berdasar atas sebuah program inti dan fungsi-fungsi tambahannyadidefinisikan sebagai modul, akan
Komputerdan SistcmIntclilcn (KOMMIT 2002) Proceedings, Auditorium UniversitasGunadarma,Jaksrt4 2l -22 Agustus2002
B-18
dapat dilakukan pengembanganperluasandari sistem ini secararelatif lebih mudah. GarnbarI menunjukkanblok diagramdari sistim sirnulasiaafik yang dikembanglan. Yang menjadi inti dari simulatorini adalahblok sbnulator kernel- Blok simulator kernel mengambildata dari input melalui blok UO berupadatanetworkjalan, datastatistik jalan dan data-data lain yang berhubungandengan kondisi atribusi jalan. Input data network denganGIII {Graphical UserIntedace) akanlebih memudabkanbagi pengguna, demikian juga untuk tampilan output. Model dari pada obyek disimpan dalam sebuah library. Model disini dapat berupa model numerik dan model behaviour untuk lebih memberikeluwesandalarndesainmodelbagi pengguna. Blak analyst adalahuntuk melahrkananalisaterhadapkondisi hafilq sepertiuntuk analisaenergi, polusi dan lain-lain. Prediksiatasjalan tprdekat,pengontrol aktivitas dari obyek lalu lintas,generasiobyekdanyangsejenisdikumpulkandalamblok lools. Object Library
ffi@
ffi
@ @
Gambar l: Sistim simulasi trafik kendaraan
Simulatorini adalahberdasartime-sltcing,dimanaperubahanobyek dihitungatas setiap satuan waktu. Gambaranprosedursimulasi secaragaris besar ditampilkan dalam gambar 2. Dimana pada pertama-tamadilakukan inisialisasi dari kondisi simulasi, kemudian,pemilihan sebuaherttitas.Dalam setiap satuanwaktu dihitung pergerakandari obyek-obyekdari entitastersebut.Sebelumdilakukan perhitunganatasentitasdan obyek, dalamtiap satuanwaktu dilakukanupdateataskondisi sepertiperubahankontrol trafik.
B-19
e$rin SimulatorTrafik Kendaraan
Selecta new object
All objects
Gambar 2: Gambaranprosedur simulasi 32
Pemodelan
Tidaklah mudah untuk memodelkan kondisi yang mendekati kenyataan apalagi renyangkut behaviour dari pengemudi. Dalam proyek ini dilakukan pendekatan berbasis obyek. Dimana setiap komponen trafik akan dimodelkan sebagai obyek yang dapat dideskripsikan baik secara pendekatan numerik maupun pendekatan behaviour. Selama ini pendekatan behaviour Erutama behaviour dari pengemudi belum dimodelkan secara khusus dalam simulator trafik kendaraan. Ada beberapakomponen trafik sepertipejalan kaki, kendaraanroda dua dan kendaraan roda empat. Dalam pengembangansimulator ini, sebagaitahap awal kendaraan roda empat yang akan dimodelkan. Kendaraan roda empat ini digolongkan menjadi dua yaitu kendaraanpribadi dan kendaraanumum, dimana perilaku keduanyaberbeda. Teknik pemodelan yang digunakan adalah penggabungan model numerik dan model behaviour. Untuk model numerik beberapamakalah telah melaporkan model-model numerik yang valid untuk seperti car following dan lane changing, akan tetapi jarang yang memodelkan behaviour dari pengemudi. Dengan penggabunganmodel behaviour dan numerik diharapkandapat dimodelkan obyek lalulintas yang lebih luwes. Model behaviour disini diimplementasikandenganpemodelanmenggunakan"rule-based'. .sebagai contoh untuk memodelkan sebuah kendaraan roda empat biasa dapat dilakukan sebagaimana ditunjukkan dalam gambar 3, dimana ditunjukkan penggunaan 2 buah model percepatanyang berbedadari kendaraanataskecepataninitial yang berbeda.
B_20
n
proceedings, Kornputerdan SistemIntelijen (KOMMIT 2002) JakSrta,21 - 22 Aguslus2!02 Gur,radarma, AuditoriumUn-iversitas"
lf speed< 10 then
= 0.5m min_gap accell= modell Else if speed> 50 then min-gaP= 5m accell= model2 end Gambar 3: Contoh dari deslripsi model behaviour dan numerik.
4.
PenutuP
bagr Dalam tulisan ini telah diuraikan keperluandari sebuahsimulator trafik kendaraan dan perancanganlalu lintas dan aplikasi lain. Jugatelahdiuraikln-komponendgi- hafik simulator dan modd flowchart dasardari simulatoi. Denganmenlgunakankombinasiantaramodel numerik unUrk yang tinggi kebebasan derajat dengan berdasarrule-based dapat dilakukin p"-od.l* melakukanpemodelanbehaviourdari obyektrafik" sebuahsimulator trafik kendaraandi Desain ini adalah studi awal dari pengembangan yang harusdikerjakan' Dengal pendekata BPPT. Masih banyak lagi yang harustahapan-tuhupun akn modularakandapatdibJntgk t'fut"* yang iompleks secarabertahap.Dalam tahapberikutrrya atasobyekkomponentrafik. bibk kerneldari simulatoiinidanmodel-model dikembangkan 5.
Daftar Pustaka
Carlo Di Taranto, Md l l l Staffan Algers, Eric Bernauer,Marco Boero, Laurent Breheret, Modetf
lzl
Gabard,."Review of Micro-simulation Dougherty,Ken Fox and Jean-Frangois ' :: smartestFroject,8 August1997. F Edwart Lieberman,Alay K. Rathi,l'Traffic Simulation,"TRB SpecialReport,US
t3l
Highway. J. Barceio, J.I. Ferrer, D. Garcia, R. Grau, "Microscopic Traffic !3mulation For ATT i'Contribution
Analysis,A parallelComputingVersion,
to the 25thAnniversaryof CRT, I
