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
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tahun 2004, Indonesia dikejutkan oleh tragedi tsunami yang menghancurkan sebagian besar pesisir pantai utara Sumatera, terutama kota Banda Aceh. Dengan
ketinggian gelombang hampir 35 meter, merupakan gelombang tsunami tertinggi yang pernah terjadi, menyebabkan sekitar lebih dari 230.000 jiwa meninggal atau masuk
daftar orang hilang, dan merusak sebagian besar infrastruktur di daerah tersebut. Dalam beberapa jam tsunami sampai ke Thailand dan kemudian menghancurkan
sebagian Thailand sampai ke timur dan Sri Lanka, India dan Maladewa sampai ke barat. Tsunami juga mengakibatkan kerusakan di Somalia dan negara lainnya di
Afrika Timur. Tsunami tersebut terjadi karena gempa tektonik dengan kekuatan 9.0 skala ritcher pada 3.30°N, 95.78°E[4]. Gempa bumi merupakan salah satu penyebab
terjadinya tsunami. Melihat hal tersebut Indonesia patut waspada dengan ancaman tsunami, karena potensi gempa di Indonesia sangat tinggi. Indonesia merupakan
daerah rawan gempa bumi karena dilalui oleh jalur pertemuan 3 lempeng tektonik, yaitu: Lempeng Indo-Australia, lempeng Eurasia, dan lempeng Pasifik. Jalur
pertemuan lempeng-lempeng tersebut berada di laut, sehingga apabila terjadi gempa bumi dengan skala yang besar dan dengan kedalaman yang dangkal, maka akan
berpotensi menimbulkan tsunami[13].
Di Medan sendiri yang berada di tepi timur pulau Sumatera pun tak luput dari ancaman tsunami. Posisi daerah belawan yang berada di tepi laut menyebabkan
Belawan berada paling depan ketika tsunami menerjang kota Medan. Sebabnya, Selat Malaka itu menyimpan potensi lebih maut karena sepanjang Selat Malaka memiliki
kondisi ideal tempat jalur tol bagi air bah raksasa, terletak ditengah jalur perairan
Universitas Sumatera Utara
antara dua pulau dengan luasan Selat yang sempit, dibeberapa tempat bagian Selat itu ada ukuran mencapai 5 km, bentuk morfologi pantai dengan topografi ke daratan tiap
lintasan tsunami dapat mencapai 5-15 m karena daratan di sepanjang Selat Malaka ketinggiannya di permukaan air laut mencapai 5-12 meter[14].
Tsunami adalah gelombang laut yang terjadi karena adanya gangguan impulsif pada laut[11]. Gelombang tsunami memiliki kecepatan antara 500 hingga 1.000
kmjam sekitar 0,14 - 0,28 kilometer per detik di perairan terbuka. Meskipun demikian, peristiwa tsunami tetap dapat diketahui lebih awal, yakni dengan
mendeteksi getaran gempa penyebab tsunami tersebut. Getaran gempa bumi memiliki kecepatan sekitar 4 kilometer per detik 14.400 kmjam. Getaran gempa yang lebih
cepat dideteksi daripada gelombang tsunami memungkinan dibuatnya peramalan tsunami, sehingga peringatan dini dapat segera diumumkan kepada wilayah yang
terancam bahaya tsunami. Kemudian dapat segera melakukan upaya pencegahan terjadinya korban jiwa, dengan mengevakuasi penduduk ke daerah yang aman dari
ancaman tsunami.
Pada proses evakuasi penduduk, kita memerlukan jalur evakuasi yang pendek, sehingga dapat cepat sampai ke daerah yang aman dari terjangan tsunami. Dengan
bantuan komputasi kita dapat menemukan jalur evakuasi yang pendek, yaitu dengan menerapkan Algoritma Ant Colony. Algoritma Ant Colony diinspirasi oleh perilaku
semut dalam mencari makanan. Algoritma Ant Colony merupakan salah satu metode heuristic dimana semut-semut buatan akan bekerja sama untuk menemukan solusi
yang tepat dalam permasalah optimisasi diskrit[1]. Ant Colony System merupakan variasi dari Algoritma Ant Colony, dengan tiga prinsip kerja, yaitu [1]:
1. aturan transisi status,
2. aturan pembaruan pheromone global dan 3. aturan pembaruan pheromone lokal local
pheromone updating rule.
Dari pemaparan diatas, sebuah sistem berbasis informasi geografi, Sistem Informasi Geografis, dibutuhkan untuk membantu menentukan jalur yang tepat untuk
mengevakuasi penduduk ke daerah yang aman dari ancaman tsunami. Ilmu geografi sendiri merupakan ilmu yang mempelajari permukaan bumi dengan menggunakan
Universitas Sumatera Utara
keruangan, ekologi dan kompleks wilayah[10]. Ilmu geografi yang teraplikasikan pada sistem informasi geografis dapat menunjukkan keadaan sebenarnya muka bumi,
sehingga kita bisa membuat sebuah sistem melakukan pengolahan data muka bumi untuk mendapatkan jalur evakuasi tsunami.
Sistem Informasi Geografis SIG merupakan sistem yang bekerja dengan data-data geografi permukaan bumi, dengan menggunakan data referensi permukaan
bumi yang sebenarnya, kita dapat membuat sistem yang benar-benar dapat merepresentasikan keadaan yang sebenarnya. Kemudian dengan Algoritma Ant
Colony pada sistem tersebut kita dapat dengan cepat menentukan rute yang tepat untuk dijadikan jalur evakuasi tsunami.
1.2 Rumusan Masalah
