Penentuan Lokasi Pangkalan Kapal Search and Rescue Studi Kasus : di Wilayah Indonesia Timur
Ferico Yofi Erlangga 4106100017 Dosen Pembimbing : Firmanto Hadi ST., MSc.
PENDAHULUAN
Negara kepulauan Lalu Lintas Padat Upaya pertolongan maksimum
Potensi Kecelakaan Laut
Karakteristik Gelombang
Kelaikan Kapal
Batasan Masalah 1. Daerah yang menjadi objek pembahasanTugas Akhir ini terbatas di kepulauan Indonesia timur dengan wilayah seperti tersebut di atas. 2. Perencanaan pangkalan SAR yang dimaksud adalah menentukan pangkalan kapal SAR dari kantor dan pos pos SAR pendukung yang strategis dan sesuai untuk daerah Indonesia timur sebagai alternatif pertolongan yang optimum 3. Desain alternatif yang dibuat merupakan desain konseptual dengan input data yang diambil dari data KRI sesuai dengan protap yang berlaku dalam operasi rescue.
Tujuan 1. Membuat perencanaan lokasi pangkalan kapal SAR yang dapat segera tanggap dan siaga dalam pertolongan kecelakaan laut sesuai dengan konsep SAR yaitu minimum cost maximum response, serta efisien dalam hubungannya dengan operasional kapal. Dengan harapan ketika terjadi suatu kecelakaan dalam tempo waktu T menit kapal akan datang menolong dari daerah manapun dari indonesia timur. 2. Mengoptimalkan peran pos pos SAR terkait dengan prosedur SAR yang berlaku. 3. Membuat desain konseptual kapal – kapal SAR yang bertugas di kepulauan Indonesia timur dengan cost yang minimum dengan jangkauan rescue area maximum tetapi mencukupi untuk kebutuhan operasinya.
HipotesisAwal
Dengan penentuan lokasi pangkalan kapal SAR maka mobilitas tim SAR dapat ditingkatkan karena kemudahan akses menuju tempat kejadian kecelakaan Dengan mobilitas yang tinggi maka jatuhnya korban kecelakaan laut dapat diminimalisasi. Dengan penentuan lokasi pangkalan kapal SAR yang strategis diharapkan biaya operasi SAR dapat diminimalisasi.
Metodologi Penelitian Penugasan kapal SAR
Penempatan kapal SAR
Penentuan Lokasi Pangkalan kapal SAR
Desain Konseptual Alternatif kapal SAR Di Wilayah Indonesai Timur
Integer Linear Programming
Integer Linear Programming (ILP) adalah suatu Linear Programming dengan tambahan persyaratan bahwa semua atau beberapa variable bernilai bulat non negative, dalam hal ini variabel keputusan dalam penugasan kapal SAR bernilai bulat bukan pecahan. Secara umum persoalan ILP dapat dimodelkan dengan persamaan matematis sbb : n Z=
Σ Aij Xj ≤ / = / ≥ Bi, j = 1,2,3, …n
J=1 Xj ≥ 0, j = 1,2,3, …n Xj integer untuk j = 1,2,3, …,p (p ≤ n) 5
Set Covering Method
Konsep dari Set Covering Methods adalah bertujuan untuk meminimalisasi jumlah hub Port atau pangkalan yang dibutuhkan untuk melayani / cover pangkalan lainnya. Pangkalan terpilih akan memberikan cover / layanan pada kapal terhadap pangkalan lainnya. Sehingga akan meminimalisasi jumlah hub port / pangkalan yang pada akhirnya akan menghemat anggaran karena pangkalan terpilih selanjutnya akan dikembangkan sebagai pangkalan utama pendukung operasi rescue.
Set Covering Method
Parameter-parameter yang digunakan pada set covering model berupa jarak lokasi Zona operasi / wilayah kerja dan lokasi pangkalan SAR yang diformulasikan untuk meminimalkan jumlah pangkalan, dapat dimodelkan dengan persamaan matematis sebagai berikut : n MINIMIZE
=
Σ Xj untuk meminimalkan jumlah pangkalan (Xj). j∈J n
SUBJECT TO
=
Σ ∈Xj ≥ 1∀ I∈I Zona operasi di cover sedikitnya satu pangkalan
j ∈Ni
Model Transportasi
m Maksimalkan
Z=
n
Σ Σ Cij Xij i= 1
j =1
m
Σ Xij ≤ ai
i = 1,2,...m (sumber)
i =1 n
Σ Xij ≤ bj j =1 Xj ≥ 0
j = 1,2,...n (tujuan)
Model Transportasi
Persamaan matematis di atas memperlihatkan sebuah model transportasi dari sebuah jaringan dengan m sumber dan n tujuan. Biaya unit transportasi antara sumber I dan tujuan j adalah Cij, dengan menganggap Xij adalah banyaknya barang yang dikirim dari sumber i ke tujuan j.
Dalam Penelitian ini demand berupa permintaan jasa rescue, sedangkan supply adalah Jasa rescue yang diberikan oleh BASARNAS. Output dari pertemuan suply demand Ini berupa jumlah jiwa yang ddapat diselamatkan, namun kecelakaan tidak dapat diprediksi Sehingga output petemuan S-D ini berupa upaya maksimal pencarian korban dengan cara memaksimalkan rescue area di wilayah kerja masing masing.
Penentuan Lokasi Pangkalan Kapal SAR Penyusunan data input model optimasi
Wilayah kerja SAR
Zona Rawan laut Bebas
Running model otimasi dengan spreadsheet solver
Rekapitulasi hasil running berupa variabel keputusan
Check funsi tujuan berupa pemilihan pos SARsebagai pangkalan Kapal SAR
LANGKAH PENGERJAAN 1
7
Tabel Wilayah Kerja SAR
Matrik Penugasan Kapal kapal BASARNAS
Bentuk dasar X i,j artinya Kapal ke i-n, ditugaskan ke Wilayah kerja ke j-n, ;
dengan i-n = (1,...,23) dengan j-n = (1,...,15)
Dengan biaya operasi yang paling minimum n n Min Z2 =
∑ ∑ Bij Xij
= minimum
i∈I j∈J
Min Z2 = 95.076.583 X1,1 + 152,564,750 X1,2 + ................+ 70.754.667 X1,15 + 95.076.583 X2,1 + 152,564,750 X2,2 + ................+ 70.754.667 X2,15 + 268.913.170 X3,1 + 152,564,750 X3,2 + ................+ 70.754.667 X3,15 + ...... 25.909.650 X23,1 + 41.575.950 X23,2 + ................+ 19.281.600 X27,15 + = Minimum
Penentuan Batasan Sistem KC ij ≤ C ij coverage area yang diberikan setiap kapal SAR di tiap tiap wilayah kerja harus lebih besar sama dengan dari luas coverage area wilayah kerja ∑C ij ≥ ∑A ij Total coverage kapal SAR yang bertugas harus lebih besar sama dengan Luas area coverage wilayah kerja. ∑X ij ≤ 1 masing masing kapal bertugas hanya pada satu wilayah kerja.
Penjalanan program (Running) Penjalanan program dimulai dengan memasukkan data sebagai berikut : a. Set Target Cells = Fungsi tujuan (objective function) b. By Changing Cells = Variabel keputusan (decision variable) c. Constrain = Fungsi kendala (constrain) d. Option = - pilih Assume Linear Model - pilih Non Negative Variable e. Solve = Program dijalankan
Running program solver penugasan kapal SAR
Hasil running program solver penugasan kapal SAR
Tabel Matriks Penugasan KRI ke Zona Laut Bebas
Penentuan Batasan Sistem KC ij ≤ C ij coverage area yang diberikan setiap KRI di tiap tiap Zona laut bebas harus lebih kecil sama dengan luas coverage area Zona laut bebas dalam wilayah kerja SAR. ∑C ij ≥ ∑A ij Total coverage Rescue KRI yang bertugas harus lebih besar sama dengan Luas area coverage Zona laut bebas.
Penentuan Batasan Sistem ∑X ij ≤ 1 masing masing KRI bertugas hanya pada satu wilayah kerja. Keterangan : C ij = Coverage rescue area KRI- i (1-27) di Zona laut bebas -j (1-8) KC ij
= Kemampuan covering rescue area KRI- i (1-27) di Zona laut bebas -j (1-8)
∑X ij
= Jumlah KRI -i (1-27) yang ditugaskan ke Zona laut bebas j (1-8)
∑A ij j (1-8)
= Luas rescue area di wilayah kerja oleh kapal -i (1-27) di Zona laut bebas -
∑C ij
= Total rescue area tecover oleh kapal -i (1-27) diwilayah kerja -j (1-8)
Penyusunan model input optimasi penugasan KRI
Penjalanan program (Running) a. Set Target Cells b. By Changing Cells c. Subject to the constrain d. Option e. Solve
= Fungsi tujuan (objective function) = Variabel keputusan (decision variable) = Fungsi kendala (constrain) = - pilih Assume Linear Model - pilih Non Negative Variable = Program dijalankan
Running program solver penugasan KRI
Analisa Data Hasil Optimasi Pemecahan model ini menghasilkan suatu tabel penugasan dengan bilangan zeroone (0-1). Xij = 1 artinya KRI ke-i ditugaskan operasi ke Zona j dan Xij = 0 artinya KRI ke-i tidak ditugaskan operasi ke Zona-j. Dengan bantuan software SOLVER Gnumeric Linux mendapatkan hasil penugasan kapal patroli ke wilayah kerja SAR sebagai berikut :
Variabel Keputusan Penugasan KRI
Rekapitulasi Penugasan KRI
Optimasi Penentuan Pangkalan Kapal SAR
Langkah Penyelesaian Model Matematis
Langkah Penyelesaian Model Matematis Fungsi Tujuan n
Z min
=
n
∑
∑ (T sj .X sj) x (Kpb sj)
s∈S
j∈J
Memaksimalkan letak jangkauan pangkalan- s ke Zona operasi jarak jangkauan kapal ini dibagi dengan kecepatan kapal yang beroperasi tujuan memilih pangkalan dengan jumlah minimal untuk mengcover sektor operasi dengan waktu tempuh yang paling singkat
Langkah Penyelesaian Model Matematis Fungsi Kendala T kj . Xkj ≤ SE
untuk setiap
s= 1,2,3...n j = 1,2,3...n
n
n
∑ ∑ Xkj ≥ 1
untuk setiap
s= 1,2,3...n
S∈S j∈J j = 1,2,3...n
Langkah Penyelesaian Model Matematis Keterangan Z max
= Memaksimalkan letak jangkauan pangkalan
T sj
= Waktu tempuh untuk operasi SAR KRI dari pangkalan- s ke sektor operasi- j
selanjutnya kembali ke pangkalan- s.
X sj
= KRI beroperasi dari pangkalan-s ke sektor operasi-j
Kpb sj
= Kompatibilitas pangkalan-k di sektor operasi-j
SE
= Jarak jelajah maksimal KRI sesuai endurance yang dimilikinya.
Kesimpulan
Penentuan pengkalan kapal SAR di wilayah Indonesia timur dapat dimodelkan dengan integer linear programming dengan tujuan meminimalisaisi waktu tempuh kapal dari pangkalan kapal ( pos SAR terpilih ) menuju lokasi rawan yang telah ditentukan
Kesimpulan
Hasil optimasi berupa terpilihnya 8 pangkalan kapal SAR untuk cover 8 Zona Laut bebas dan wilayah kerja yang tidak dapat di cover kapal SAR yang ada saat ini. Pangkalan kapal SAR tersebut adalah Banjarmasin, Makassar, Maumere, Manado, Banda, Sorong, Obaka, Sangatta. Pangkalan
Kesimpulan Dari hasil optimasi, desain konseptual alternatif kapal SAR yang akan ditempatkan di pangkalan terpilih ( point 7) adalah sebagai berikut : Panjang Bm H T V Crew Helipad
: 58,1 m : 7.62 m : 3,73 m : 2,73 : 15 : 42 :1
