ANALISIS DAN PERANCANGAN SISTEM PENGATURAN LAMPU LALULINTAS BERBASIS FUZZY.

BAB III ANALISIS DAN PERANCANGAN

Sistem pengaturan lampu lalulintas ini diharapkan akan dapat memberikan informasi kepadatan kendaraan pada suatu persimpangan jalan sehingga dapat dijadikan tolak ukur untuk mengatur lalulintas berdasarkan jumlah kendaraan yang lewat. 3.1 Analisis Pemahaman tentang sistem yang akan dirancang sangat diperlukan sebelum sebuah perangkat lunak dibangun, pembangunan perangkat lunak dimulai dari tahap analisis yang dilanjutkan pada tahap perancangan. Simulasi pengaturan lampu lalulintas ini menggabungkan antara perangkat keras yang berupa rangkaian elektronik dengan sebuah komputer. Cara kerja aplikasi ini adalah mengatur lama waktu lampu lalulintas menyala dengan menerapkan logika fuzzy pada program. Dimana dua jalur merupakan jalur satu arah dan dua jalur merupakan jalur dua arah, setelah logika fuzzy diterapkan, maka sensor pada perangkat alat elektronik akan membagiwaktu secara otomatis untuk menentukan lama nyala lampu berdasarkan jumlah kendaraan.Pembagian waktu secara otomatis ini berdasarkan pembacaan sensor terhadap banyaknya kendaraan yang lewat pada masing-masing jalur. Cara kerja aplikasi ini juga dapat dilakukan secara manual dengan memasukkan lama waktu pada setiap lampu lalulintas, dan melakukan proses interupsi, yaitu penghentian sementara pada jalur yang sedang berjalan untuk melayani jalur yang di interupsi. Disini penulis mengambil contoh miniatur perempatan jalan dengan lampu lalulintas dan sensor sederhana. Cara kerja sensor adalah dengan melakukan identifkasi kendaraan pada ban depan kendaraan sampai dengan ban belakang kendaraan, jika kendaraan yang lewat menggunakan as roda lebih dari dua maka sensor akan mengidentifikasi menjadi dua kendaraan yang lewat. Saat ini banyak pengaturan lampu lalulintas berdasarkan waktu tetap, yaitu lama waktu yang sudah ditentukan pada setiap lampu lalulintas untuk menyala tanpa memperhatikan tingkat kepadatan lalulintas yang ada, sehingga masih menimbulkan kemacetan pada perempatan jalan karena banyaknya jumlah kendaraan yang tidak sama di setiap jalurnya. Dari permasalahan yang ada di dapatkan solusi untuk mengatasinya, yaitu dengan pengaturan lampu lalulintas secara otomatis berdasarkan jumlah kendaraan yang lewat pada setiap jalur dari pembacaan sensor. Sebagai contoh jika panjangnya antrian kendaraan pada persimpangan sangat panjang, maka lampu hijau akan menyala lebih lama.Jika panjang antrian kendaraan yang terdapat pada persimpangan A adalah normal maka lampu hijau akan menyala dengan waktu yang lebih singkat.Jika panjang antrian kendaraan yang melewati persimpangan A sangat pendek, maka lampu hijau akan menyala sangat singkat.pembacaan sensor bekerja dengan memakai metode fuzzy. Power Supplay Sensor Rangkaian Elektronik Lampu Lalulintas Komputer Gambar 3.1 Alur Kerja Aplikasi Pada gambar 3.1 alur kerja dari aplikasi pengaturan lampu lalulintas berdasarkan logika fuzzy mengunakan Delphi 7.0, dimana power supplay yang menghasilkan arus listrik masuk ke dalam sebuah rangkaian elektronik, setelah rangkaian elektronik mendapatkan arus listrik kemudian rangkaian tersebut siap untuk di kontrol oleh komputer. Setelah operator menjalankan aplikasi tersebut dalam komputer, komputer mengirimkan sinyal digital ke rangkaian elektronik tersebut. Setelah rangkaian tersebut menerima sinyal dari komputer rangkaian itu bekerja untuk menjalankan pengaturan lama waktu lampu lalulintas menyala sesuai jumlah kendaraan pada setiap jalur melalui pembacaan sensor setelah memberikan keluaran pada lampu lalulintas dan memberikan masukan pada aplikasi komputer. Untuk menghubungkan rangkaian elektronik dengan komputer dibutuhkan sebuah media. Media itu adalah sebuah gerbang paralel port paralel atau gerbang pencetak port printer, yang biasa digunakan untuk menghubungkan sebuah Timer 1.1 Proses Set Timer Secara Otomatis Lampu Lalulintas Sensor Set Timer Start Input Data komputer dengan pencetak printer.Pada aplikasi ini port paralel tidak sebagai pencetak printer tapi merupakan media masukan input dan keluaran output dari komputer ke rangkaian elektronik dan sebaliknya. 3.2 Pemodelan Analisis Berdasarkan analisis yang dibuat, maka selanjutnya saya menuangkan ke dalam bentuk yang mudah di mengerti.Pembuatan Diagram Alur Data Data Flow Diagram untuk data yang bergantung kepada proses perancangan simulasi pengaturan lampu lalulintas berdasarkan logika fuzzy menggunakan Borland Delphi 7.0, dan pembuatan Diagram Alur flowchart yang menggambarkan alur logika dari sistem yang dibuat. 3.2.1 Diagram Konteks Hubungan antara aplikasi dengan lingkungan luar digambarkan pada diagram konteks berikut. Gambar 3.2 Diagram Konteks Pada gambar diatas terdapat proses akses pengaturan lampu lalulintas.Setelah operator memasukkan password untuk menjalankan aplikasi, operator dapat memilih proses pengaturan apakah pengaturan otomatis, manual, melakukan proses interupsi.Untuk lebih jelasnya dapat dilihat pada diagram level satu. 3.2.2 Diagram Level Nol Diagram level nol merupakan penjelasan dari proses pengaturan lampu lalulintas.Data perintah mengalir ke dalam proses interaksi dengan pengguna dan menghasilkan tiga jalur aksi, yaitu menjalankan aplikasi secara otomatis, secara manual, dan melakukan interupsi pada jalur yang di inginkan. Aliran informasi pilihan proses pemilihan waktu secara otomatis akan menuju ke sebuah perangkat keras yang nantinya sensor akan memberikan informasi kepadatan jalur untuk menentukan lama setiap lampu lalulintas untuk menyala. Aliran proses pemilihan secara manual akan melakukan pengisian lama waktu menyala kepada setiap masing-masing lampu lalulintas. Aliran proses pemilihan interupsi akan melakukan pemilihan jalur yang akan di interupsi. Maka nyala lampu lalulintas pada jalur yang di interupsi akan berwarna hijau dan jalur yang lainnya akan berwarna merah sampai dengan interupsi selesai. Keterangan di atas dapat di lihat dibawah ini. Gambar 3.3 Diagram level nol 3.3 Pemodelan logika dengan Diagram Use Case Aplikasi pengaturan lampu lalulintas digunakan oleh operator untuk melakukan tiga buah proses, yaitu proses pengaturan secara otomatis, manual, dan proses interupsi pada jalur yang di inginkan, pengaturan secara otomatis merupakan proses utama dari simulasi ini. Gambar34 Use Case Pengaturan Lampu Lalulintas Dari diagram use case di atas dapat dijelaskan lagi dari ilustrasi skenario per use case sebagai berikut : 1 Nama use case : set timer secara otomatis Aktor : timer Deskripsi : Kegiatan untuk set timer secara otomatis pada aplikasin pengaturan lampu lalulintas, yaitu : a Menjalankan aplikasi dan mengaktifkan pengaturan secara otomatis untuk memberikan pengaturan lama waktu menyala pada setiap lampu lalulintas sesuai dengan masukan sensor. b Skenario : Skenario untuk proses tersebut adalah sama, yaitu : c Mengaktifkan pengaturan secara otomatis dan sensor akan bekerja membagi total waktu lampu lalulintas menyala kesetiap jalur sesuai dengan jumlah kendaraan di setiap jalur. Timer Set Timer Otomatis Interupsi Set Timer Manual Precondition kondisi awal : memilih pengaturan otomatis untuk mengaktifkan pengaturan secara otomatis. Postcondition kondisi akhir : lampu akan menyala sesuai dengan pembacaan sensor. 2 Nama use case : set timer secara manual Aktor : timer Deskripsi : Kegiatan untuk set timer secara manual pada aplikasi pengaturan lampu lalulintas, terdiri atas proses masukkan data yaitu : a. Mengaktifkan pengaturan secara manual b. Memasukan total waktu pada setiap lampu lalulintas. Exception Pengecualian : memasukkan waktu harus sesuai dengan format yang ada bila tidak maka proses tidak akan berjalan. Skenario : Skenario untuk proses set timer manual adalah sama, yaitu : a. Mengaktifkan pengaturan secara manual, dan melakukan pengisian waktu pada setiap jalur. b. Memasukan waktu sesuai format yang ada. Postcondition kondisi akhir : lampu menyala sesuai dengan lama total waktu yang dimasukan. 3.4 Pemodelan menggunakan Logika Fuzzy Beberapa istilah yang digunakan dalam pengendalian lampu lalulintas untuk sebaran kendaraan adalah : a Tidak padat TP b Kurang padat KP c Cukup padat CP d Padat P e Sangat padat SP Sedangkan untuk nyala lampu lalulintas adalah : a Cepat C b Agak cepat AC c Sedang S d Agak lama AL e Lama L Sistem pengendalian fuzzy yang dirancang mempunyai dua masukan dan satu keluaran.Masukan adalah jumlah kendaraan pada suatu jalur yang sedang diatur dan jumlah kendaraan pada jalur lain, dan keluaran berupa lama nyala lampu hijau pada jalur yang sedang diatur.Penggunaan dua masukan dimaksudkan supaya sistem tidak hanya memperhatikan sebaran kendaraan pada jalur yang sedang diatur saja, tetapi juga memperhitungkan kondisi jalur yang sedang menunggu.Pencuplikan dilakukan pada setiap putaran lewat sensor yang telah dipasang.Satu putaran dianggap selesai apabila semua jalur telah mendapat pelayanan lampu. Masukan berupa himpunan kepadatan kendaraan oleh logika fuzzy diubah menjadi fungsi keanggotaan masukan, dan fungsi keanggotaan keluaran lama nyala lampu hijau .Bentuk fungsi keanggotaan dapat diatur sesuai dengan distribusi data kendaraan. Kaidah-kaidah yang akan digunakan untuk mengatur lalulintas ditulis secara subjektif dalam fuzzy associative memory FAM. Tabel 3.1 Fuzzy Associative memory untuk kepadatan lalulintas M1 TK KP CP P SP M2 TP AC AL S AC C KP S AL S AC C CP AL AL S AC AC P L AL S S AC SP L AL AL S S  Masukan 1 adalah jumlah kendaraan pada jalur yang diatur Masukan 2 adalah jumlah kendaraan pada jalur lain Kaidah-kaidah ini sebaiknya dikonsultasikan terlebih dahulu kepada mereka yang berpengalaman dalam bidang yang akan dikendalikan terssebut, misalnya polisi lalulintas. 3.4.1 Grafik range pada logika fuzzy Untuk menentukan lama nyala lampu hijau dan merah pada jalur satu dan jalur dua berdasarkan kepadatan kendaraan pada aplikasi pengaturan lampu lalulintas berdasarkan logika fuzzy menggunakan Delphi 7.0, penulis membuat grafik sebagai berikut : Gambar 1 Presentasi variabel A kendaraan 1 dan variabel A kendaraan 2 Gambar 2 Presentasi variabel Lampu 25 5 75 10 1 C S A A L Lama nyala lampu hijau Derajat Keanggotaa n µjkx 25 5 75 10 1 T C K P S Panjang antrian jml kendaraan Derajat Keanggotaa n µjkx Crisp input Fuzzyfikasi Rule Evaluation Deffuzzyfikasi Crisp output 3.4.2 Tahapan logika fuzzy Untuk mencari hasil keluaran pada logika fuzzy di perlukan tahapan- tahapan sebagai berikut : Gambar 3.6 Tahapan Logika Fuzzy 3.5 Pemodelan logika dengan Diagram Alur Alur logika dari aplikasi pengaturan lampu lalulintas ini dapat dilihat dari flowchart yang dibuat oleh penulis. Pemaparan dari flowchart dapat dilihat pada gambar dibawah. Pada saat operator mengaktifkan aplikasi ini, maka operator akan mengisi password yang sesuai, untuk dapat masuk pada program pengaturn lampu lalulintas. Pada program ini operator dapat memilih tiga proses pengaturan lampu lalulintas, yang pertama adalah pengatruan secara otomatis berdasarkan banyak jumlah kendaraan yang lewat pada sensor dilakukan pada setiap putaran.Satu putaran dianggap selesai apabila semua jalur telah mendapat layanan lalulintas. Yang kedua operator dapat melakukan pengaturan lampu lalulintas secara manual, maka operator akan memberikan masukan lama waktu menyala hijau pada lampu lalulintas untuk melakukan pengaturan. Yang ketiga adalah proses interupsi, yaitu proses untuk menghentikan sementara jalur yang sedang berjalan untuk melayani jalur yang lainnya.Fasilitas ini digunakan untuk kebutuhan mendadak, misalnya untuk melayani mobil pemadam kebakaran, ambulance, atau rombongan presiden yang akan lewat. Selama proses interupsi terjadi, jalur lainnya akan menerima warna lampu lalulintas menyala merah sampai interupsi itu selesai. Semua proses ini dapat dilihat pada gambar di bawah ini. Mulai Apakah Otomatis Baca Sensor Kepadatan Jalur 1,2 Ya Proses Fuzzifikasi Proses Evaluasi Kaidah Proses defusikasi Mengatur Lampu Lalulintas Selesai Tidak Apakah Manual Tidak Proses Interupsi Tidak Tampilkan Panel Tombol Proses Isi Tombol Pengaturan Lampu Lalulintas Ya Interupsi Jalur 1,2 Pengaturan Lampu Lalulintas Ya Inisialisai Input Mode Gambar 3.7 Diagram Alur Aplikasi Pengaturan Lampu Lalulintas OPTION TUGAS AKHIR PASSWORD MUKHMMAD BAGUS KURNIAWAN 0534010262 TEKNIK INFORMATIKA SIMULASI PENGATURAN LAMPU LALULINTAS BERDASARKAN LOGIKA FUUZZY MENGGUNAKAN DELPHI 7.0 3.6 Pemodelan Antarmuka Pada aplikasi ini penulis melakukan perancangan antar muka yang berprinsip pada kemudahan pengguna user friendly , dimana operator diberikan kemudahan untuk memahami dan menggunakan aplikasi ini. Penulis merancang beberapa antar muka pada aplikasi ini yaitu sebagai berikut : Gambar 3.8 Antarmuka Login Aplikasi Pengaturan Lampu Lalulintas Antarmuka diatas merupakan proses login operator sebelum menjalankan simulasi, pada proses ini password harus di isi untuk dapat mengakses aplikasi. Jika pengisian password salah maka akan keluar pesan dan untuk kembali mengisi password, operator dapat menekan tombol undo, pada menu option hanya terdapat tombol keluar untuk membatalkan atau keluar dari aplikasi. Gambar 3.9 Antarmuka aplikasi pengaturan lampu lalulintas Antarmuka diatas merupakan proses keseluruhan dari pengaturan waktu lampu lalulintas secara otomatis, secara manual, maupun untuk memberikan interupsi pada jalur tertentu. Untuk memilih salah satu proses dapat menekan tombol ”proses” di kiri atas pada tombol tersebut terdapat fasilitas untuk memilih proses pengaturan lampu lalulintas secara otomatis maupun secara manual.Pada tombol interupsi di kiri atas terdapat fasilitas pemilihan jalur yang akan di interupsi apakah jalur satu atau jalur dua, semua proses yang akan dilakukan akan di tampilkan pada kotak indikator dan parameter. PENGATURAN LAMPU LLULINTAS PARAMETER Controller Manual Otomatis Interupsi Kepadatan Jalur Jalur 1 Kendmenit Jalur 2 Kendmenit Waktu Jalur Jalur 1 Detik Jalur 2 Detik Sensor Count Jalur 1 Jalur 2 Pada proses set timer secara manual, maka operator akan mengisi waktu dalam satuan detik pada jalur satu dan jalur dua, setelah lama waktu menyala untuk lampu lalulintas akan menyala sesuai dengan waktu yang sudah di masukan. Pada proses interupsi, operator dapat memilih jalur yang akan di interupsi, maka jika jalur satu yang di interupsi maka jalur dua akan menerima nyala lampu lalulintas berwarna merah selama interupsi itu terjadi, begitu juga sebaliknya.

BAB IV IMPLEMENTASI