DESIGN OF SHORTEST PATH DETERMINATION SYSTEM FOR TSUNAMI EVACUATION ROUTE WITH ANT COLONY ALGORITHM
CASE STUDY: BELAWAN
ABSTRACT
In 2004, Indonesia struck by the tsunami tragedy that destroyed most of the northern coast of Sumatra, especially the city of Banda Aceh. The tsunami left an estimated
more than 230,000 people dead or missing persons list. Evacuation effort is needed to prevent the victims of the tsunami, therefore an effective evacuation routes need to be
made. With the growing of the information technology, allows us to apply geographic information systems for determining tsunami evacuation routes. One method that can
be used in geographic information system to find the exact route that can be used as a tsunami evacuation route is the Ant Colony Algorithm. Ant Colony Algorithm also
called Ant Colony Optimization ACO, a metaheuristic search methods that are inspired by the behavior of ants in solving optimization problems, including the
problem for searching the shortest route. Ant Colony Algorithm is used to generate the shortest route to get to the safe haven from the tsunami, so it can be used as an
evacuation route. The testing at belawan is shown that system can determine a shortest path which can be used as tsunami evacuation route. The system takes about 1 minute
22.4 seconds to determine the shortest path.
Keywords : Ant Colony Algorithm, Ant Colony System Algorithm, Arc View GIS
3.3, Geographic Information System, Shortest Path.
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman Persetujuan
ii Pernyataan
iii Penghargaan
iv Abstrak
vi Abstract
vii Daftar Isi
viii Daftar Tabel
x Daftar Gambar
xi Bab 1 Pendahuluan
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Rumusan Masalah 3
1.3 Batasan Masalah 4
1.4 Tujuan Penelitian 4
1.5 Manfaat Penelitian 5
1.6 Metode Penelitian 5
1.7 Sistematika Penulisan 6
Bab 2 Tinjauan Pustaka 2.1 Tsunami
8 2.2 Graph
10 2.2.1 Macam-macam Graph Menurut Arah dan Bobotnya
10 2.3 Algoritma Ant Colony
12 2.3.1 Ant Colony System ACS
13 2.3.1.1 Aturan Transisi Status
14 2.3.1.2 Aturan Pembaruan Pheromone Lokal
15 2.3.1.3 Aturan Pembaruan Pheromone Global
15 2.3.1.4 Penjelasan Alur Kerja Algoritma Ant Colony System
16 2.4 Sistem Informasi Geografis
18 2.4.1 Komponen Sistem Informasi Geografis
19 Bab 3 Analisis Dan Perancangan Sistem
3.1 Analisis Sistem 21
3.1.1 Analisis Masalah 21
3.1.2 Analisis Kebutuhan Sistem 22
3.1.2.1 Kebutuhan Fungsional Sistem 22
3.1.2.2 Kebutuhan Non-Fungsional Sistem 22
3.1.3 Pemodelan 23
3.1.3.1 Use Case Diagram 23
3.1.3.2 Activity Diagram 24
3.1.3.2.1 Activity Diagram Tampil Peta Belawan 24
3.1.3.2.2 Activity Diagram Pencarian Rute 26
Universitas Sumatera Utara
3.1.3.3 Sequence Diagram 28
3.1.3.3.1 Sequence Diagram Tampil Peta Belawan 28
3.1.3.3.2 Sequence Diagram Pencarian Rute 29
3.2 Perancangan Sistem 30
3.2.1 Antarmuka Tampil Peta Belawan 30
3.2.2 Antarmuka Pencarian Rute 31
Bab 4 Implementasi Dan Pengujian Sistem 4.1 Implementasi Sistem
33 4.1.1 Implementasi Algoritma Ant Colony System
33 4.1.1.1 Proses Pencarian Rute Terpendek Titik t95
36 4.1.2 Tampilan Peta Belawan
53 4.1.2 Tampilan Pencarian Rute
55 4.2 Pengujian Sistem
59 4.2.1 Pengujian Sistem dengan Radius 4 km
60 4.2.2 Pengujian Sistem dengan Radius 5 km
61 4.2.3 Pengujian Sistem dengan Radius 7 km
63 Bab 5 Kesimpulan Dan Saran
5.1 Kesimpulan 66
5.2 Saran 66
Daftar Pustaka 67
LAMPIRAN A: Listing Program A-1
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman 3.1 Dokumentasi Naratif Use Case Lihat Peta Daerah Belawan
24 3.2 Dokumentasi Naratif Use Case Proses Pencarian Rute
26 4.1 Daftar Atribut Jalan pada Daerah Belawan
35 4.2 Hasil Siklus 1
49 4.3 Daftar Atribut Jalan yang Telah Diupdate
51 4.4 Hasil Pengujian Sistem dengan Nilai Inputan Radius 4 km
60 4.5 Hasil Pengujian Sistem dengan Nilai Inputan Radius 5 km
62 4.6 Hasil Pengujian Sistem dengan Nilai Inputan Radius 7 km
63
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman 2.1 Tsunami saat Menerjang Daratan
9 2.2 Graph dengan 4 verteks dan 5 edges
10 2.3 Graph berarah dan berbobot
11 2.4 Graph tidak berarah dan berbobot
11 2.5 Graph berarah dan tidak berbobot
11 2.6 Graph tidak berarah dan tidak berbobot
12 2.7 Flowchart Ant Colony System
17 3.1 Diagram Ishikawa untuk Analisis Permasalah Sistem
22 3.2 Use Case Diagram Sistem Penentuan Rute Terpendek Jalur
Evakuasi Tsunami 24
3.3 Activity Diagram Tampil Peta Belawan 25
3.4 Activity Diagram Pencarian Rute 27
3.5 Sequence Diagram Tampil Peta Belawan 28
3.6 Sequence Diagram Pencarian Rute 29
3.7 Rancangan Antarmuka Tampil Peta Belawan 30
3.8 Rancangan Antarmuka Pencarian Rute 32
4.1 Tampilan Titik t95 pada Peta Belawan 34
4.2 Tampilan Peta Belawan 53
4.3 Detail Keterangan Legenda 54
4.4 Keterangan Komponen Legenda pada Peta 54
4.5 Tampilan Detail Legenda dan Detail Komponen Legenda 55
4.6 Tampilan Pencarian Rute 55
4.7 Titik Acuan yang Berada di Radius Tsunami 56
4.8 Tampilan Message Box Rute Ditemukan 56
4.9 Rute Terpendek Ditampilkan pada Peta Daerah Belawan 57
4.10 Message Box Konfirmasi Pencarian Ulang 57
4.11 Informasi Rute 57
4.12 Message Box Informasi Kompoen Rute Terpendek 58
4.13 Informasi Komponen Rute Terpendek Ditampilkan 58
4.14 Hasil Pencarian Rute Kawasan t95 pada Radius 4 km 61
4.15 Hasil Pencarian Rute Kawasan t151 pada Radius 5 km 62
4.16 Hasil Pencarian Rute Kawasan pada Radius 7 km 65
Universitas Sumatera Utara
ABSTRAK
Tahun 2004, Indonesia dikejutkan oleh tragedi tsunami yang menghancurkan sebagian besar pesisir pantai utara Sumatera, terutama kota Banda Aceh. Tsunami tersebut
menyebabkan sekitar lebih dari 230.000 jiwa meninggal. Upaya evakuasi diperlukan untuk mencegah terjadinya korban akibat tsunami, oleh karena itu rute evakuasi yang
efektif perlu dibuat. Teknologi informasi yang semakin berkembang memungkinkan pengaplikasian sistem informasi geografis untuk penentuan jalur evakuasi tsunami.
Salah satu metode yang dapat digunakan pada sistem informasi geografis untuk mencari rute yang tepat yang dapat dijadikan jalur evakuasi tsunami adalah Algoritma
Ant Colony. Algoritma Ant Colony atau disebut juga Ant Colony Optimization ACO, merupakan metode pencarian metaheuristik yang diinspirasi oleh perilaku semut
dalam menyelesaikan permasalahan optimisasi, termasuk dalam permasalahan pencarian rute terpendek. Algoritma Ant Colony dapat digunakan untuk mencari rute
terpendek menuju tempat yang aman dari tsunami, sehingga dapat digunakan sebagai jalur evakuasi. Pengujian pada daerah belawan terbukti bahwa sistem dapat
menghasilkan rute terpendek yang dapat dijadikan sebagai jalur evakuasi tsunami. Sistem memerlukan waktu sekitar 1 menit 22.4 detik untuk mendapatkan rute
terpendek tersebut. Katakunci : Algoritma
Ant Colony, Algoritma Ant Colony System, ArcView GIS 3.3, Sistem Informasi Geografis, Rute Terpendek.
Universitas Sumatera Utara
DESIGN OF SHORTEST PATH DETERMINATION SYSTEM FOR TSUNAMI EVACUATION ROUTE WITH ANT COLONY ALGORITHM
CASE STUDY: BELAWAN
ABSTRACT
In 2004, Indonesia struck by the tsunami tragedy that destroyed most of the northern coast of Sumatra, especially the city of Banda Aceh. The tsunami left an estimated
more than 230,000 people dead or missing persons list. Evacuation effort is needed to prevent the victims of the tsunami, therefore an effective evacuation routes need to be
made. With the growing of the information technology, allows us to apply geographic information systems for determining tsunami evacuation routes. One method that can
be used in geographic information system to find the exact route that can be used as a tsunami evacuation route is the Ant Colony Algorithm. Ant Colony Algorithm also
called Ant Colony Optimization ACO, a metaheuristic search methods that are inspired by the behavior of ants in solving optimization problems, including the
problem for searching the shortest route. Ant Colony Algorithm is used to generate the shortest route to get to the safe haven from the tsunami, so it can be used as an
evacuation route. The testing at belawan is shown that system can determine a shortest path which can be used as tsunami evacuation route. The system takes about 1 minute
22.4 seconds to determine the shortest path.
Keywords : Ant Colony Algorithm, Ant Colony System Algorithm, Arc View GIS
3.3, Geographic Information System, Shortest Path.
