Perhitungan Panjang Antrian Akibat Hambatan Samping Dengan Metode Gelombang Kejut
PERHITUNGAN PANJANG ANTRIAN
AKIBAT HAMBATAN SAMPING DENGAN
METODE GELOMBANG KEJUT
(Studi Kasus : Ruas Jalan A.H Nasution)
Disusun Oleh :
ALI HUSIN
06 0404 102
Disetujui oleh :
Pembimbing
Medis Sejahtera Surbakti, ST, MT
NIP. 19710914 200012 1 001
SUB JURUSAN TRANSPORTASI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2012
Abstrak
“Perhitungan Panjang Antrian
Akibat Hambatan Samping Dengan Metode Gelombang Kejut
(Studi Kasus : Ruas Jalan A.H Nasution)”
Oleh: ALI HUSIN ( 06 0404 102)
Pertumbuhan lalu lintas di masa yang akan datang tentu akan memerlukan perencanaan
dan pengendalian arus lalu lintas pada jaringan jalan sehingga diharapkan mampu
melayani arus lalu lintas yang lewat. Salah satu kendala lalu lintas yang terdapat pada
ruas jalan adalah penyempitan jalan (bottleneck) yang diakibatkan oleh hambatan
samping. Penyempitan jalan adalah suatu bagian jalan dengan kondisi kapasitas lalu
lintas sesudahnya lebih kecil dari bagian masuk (sebelumnya). Penyempitan ruas jalan
akan menimbulkan hambatan dalam lalulintas, yaitu terjadinya penurunan kecepatan dan
timbulnya antrian kenderaan. Akan tetapi pengaruh penyempitan jalan tidak berarti sama
sekali apabila arus lalu-lintas (demand) lebih kecil dari pada daya tampung atau kapasitas
jalan (supply) pada daerah penyempitan sehingga arus lalu lintas dapat terlewatkan
dengan mudah tanpa ada hambatan.
Di dalam menentukan hubungan karakteristik lalu lintas pada penyempitan jalan
digunakan tiga metode pendekatan yaitu linier Greenshield, logaritmik Greenberg,
eksponensial Underwood. Pada kondisi arus lalu lintas dengan kecepatan yang bervariasi,
ketiga model tersebut menghasilkan nilai yang cukup baik, akan tetapi pada pengujian
statistik terlihat bahwa model Greenshield memenuhi kriteria yang lebih baik diantara
kedua model lainnya.
Dari hasil perhitungan dengan metode Greenshield diperoleh arus lalu lintas maksimum
(qc), kecepatan arus bebas (Uf) kerapatan maksimum (kj) nilai gelombang kejut (ω) serta
panjang antrian (L) dari masing-masing arah dan periode waktu, yaitu (a) untuk arah ke
Persimpangan Jalan Sisingamangaraja pada kondisi ruas jalan menyempit Periode I
(08.00 - 08.05) : qA = 3185,600 smp/jam, qB = 3148,785 smp/jam, kA = 189,346
smp/km, kB = 245,186. Uf = 16,824 km/jam, ωAB = -0,659 km/jam, N = -88,019 smp, L =
-0,359 km. Periode II (13.25 - 13.30) : qA = 1106,400 smp/jam, qB = 1162,147 smp/jam,
kA = 96,105 smp/km, kB = 77,947 smp/km, Uf = 11,512 km/jam. ωAB = -3,070 km/jam, N
= -350,808 smp, L = -4,501 km.Periode III (17.15 - 17.20) : qA = 2546,800 smp/jam, qB
= 2534,664 smp/jam, kA = 168,630 smp/km, kB = 232,958 smp/km, Uf = 15,103 km/jam.
ωAB = -0,189 km/jam, N = -19,678 smp, L= -0,084 km. (b) untuk arah ke Persimpangan
Jalan Sisingamangaraja pada kondisi ruas jalan normal Periode I qc = 3078,922 smp/jam,
kj = 215,755 smp/km dan Uf = 16,915 km/jam, Periode II qc = 1208,63 smp/jam, kj =
85,0716 smp/km dan Uf = 16.589 km/jam, Periode III qc = 2592,90 smp/jam, kj =
447,738 smp/km dan Uf = 15,3558 km/jam.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur kepada Allah SWT, yang telah memberikan rahmat
dan hidayah-Nya hingga selesainya Tugas Akhir ini dengan judul Perhitungan Panjang
Antrian Akibat Hambatan Samping Dengan Metode Gelombang Kejut .
Tugas Akhir ini disusun untuk diajukan sebagai salah satu syarat yang harus
dipenuhi dalam Ujian Sarjana Teknik Sipil Bidang Studi Transportasi pada Departemen
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (USU). Penulis menyadari bahwa
Tugas Akhir ini yang masih banyak kekurangan. Hal ini disebabkan keterbatasan
pengetahuan dan kurangnya pemahaman. Dengan tangan terbuka dan hati yang tulus
menerima saran dan kritik bapak dan ibu dosen serta rekan mahasiswa demi
penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Penulis juga menyadari bahwa selesainya Tugas Akhir ini tidak lepas dari
bimbingan, dukungan dan bantuan semua pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini saya
menyampaikan rasa terima kasih yang tulus dan tidak terhingga kepada kedua orang tua
yang selalu yang telah memberikan segalanya hingga dapat menyelesaikan perkuliahan
ini.
Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada :
1. Bapak Prof. DR. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak IR., Sahrizal M.Sc., selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Universitas
Sumatera Utara.
3. Bapak Medis Surbakti ST, MT selaku pembimbing yang telah banyak meluangkan
waktu, tenaga dan pikiran dalam memberikan bimbingan yang tiada hentinya dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
4. Bapak/Ibu Dosen Staf Pengajar Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.
5. Kedua ora g tua tersaya g ya g tak per ah lelah berdo’a,
e berika segala ya g
terbaik dan kasih sayang yang tak berkesudahan, serta seluruh saudara-saudara saya
semuanya.
6. Rekan – rekan mahasiswa stambuk 2006 terutama Royhan, Sawal siregar, Fadli
Munawar, M.Sai, dan saudara di laboratorium Beton USU
7. Adek - adek, terutama Alpian Sir, Hady Anwar, Henrika Sahbana, Winda Wahyuni,
Adearianto, Ibarahim, Rahmad Parlindungan Lubis, atas bantuannya dalam survei
perlintasannya maupun dalam penyelesaian tugas akhir ini.
8. Dan kepada rekan – rekan mahasiswa Teknik Sipil USU stambuk 2006, 2007, 2008,
2009, dan 2010 yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu yang telah
membantu penulis menyusun tugas akhir ini.
Medan, Mei 2012
ALI HUSIN
06 0404 102
DAFTAR ISI
ABSTRAK
............................................................................................................................... i
KATA PENGANTAR .................................................................................................................ii
DAFTAR ISI ............................................................................................................................. iv
DAFTAR ISTILAH .................................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................... xiii
DAFTAR GRAFIK ..................................................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................................................................xv
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Umum ................................................................................................ 1
I.2 Latar belakang ................................................................................... 3
I.3 Tujuan Penelitian............................................................................... 5
I.4 Lokasi Studi ...................................................................................... 6
I.5 Pembatasan Masalah ......................................................................... 7
I.6 Metodologi Penelitian ....................................................................... 8
I.7 Sistimatika penulisan......................................................................... 9
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Karakteristik Arus Lalu Lintas ......................................................... 11
II.1.1 Volume................................................................................... 12
II.1.2 Kecepatan .............................................................................. 13
II.1.3 Kerapatan ............................................................................... 14
II.2 Metode Survei Lalu Lintas .............................................................. 14
II.2.1 Metode Survei Jumlah Kendaraan ........................................ 15
II.2.2 Metode Survei Waktu Tempuh Kendaraan ........................... 16
II.3 Gelombang Kejut (shock wave)....................................................... 18
II.3.1 Gelombang Kejut akibat hambatan samping ......................... 18
II.3.2 Klasifikasi Gelombang Kejut ................................................. 19
II.3.3 Nilai Gelombang Kejut ......................................................... 22
II.4 Hambatan Samping (side friction) ................................................... 25
II.5 Penyempitan Dalam Sistem Transportasi ....................................... 27
II.5.1 Hubungan antara Volume, Kecepatan, Dan kerapatan .......... 30
II.5.2 Hubungan antara Volume, Kecepatan ................................... 32
II.5.3 Hubungan antara Kecepatan Dan kerapatan .......................... 33
II.5.4 Hubungan antara Volume Dan kerapatan .............................. 34
II.6 Pemodelan Hubungan antara Volume, Kecepatan, Dan
Kerapatan ......................................................................................... 37
II.6.1 Model Linear Menurut Greenshields ..................................... 37
II.6.2 Model Linear Menurut Grenbeerg ......................................... 39
II.6.3 Model Linear Menurut Underwood ....................................... 41
II.7 Pengujian Statistik ............................................................................ 42
II.7.1 Analisis Regresi Linear .......................................................... 42
II.7.2 Analisa Korelasi ..................................................................... 43
II.7.3 Pengujian Signifikasi ............................................................. 44
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
III.1 Pengumpulan Data .......................................................................... 46
III.1.1 Pemilihan Lokasi .................................................................. 46
III.1.2 Pilot Survei ........................................................................... 46
III.2 Perancangan Survei Lalu Lintas ..................................................... 47
III.2.1 Waktu Survei ........................................................................ 47
III.2.2 Jenis Dan Banyaknya Data ................................................... 47
III.2.3 Surveyor Dan Perlengkapan ................................................. 48
III.3 Metode Pengabilan Data ................................................................. 48
III.3.1 Pengambilan Data Volume Lalu Lintas................................ 49
III.3.2 Pengambilan Data Waktu Tempuh Kenderaan .................... 49
III.4 Metodologi Analisa Data ................................................................ 50
III.4.1 Perhitungan Besar Volume kendaraan ................................. 50
III.4.2 Perhitungan Kecepatan dan Rata-rata Ruang ....................... 50
III.4.3 Perhitungan Kerapatan Lalu Lintas ...................................... 51
III.4.4 Perhitungan Model Hubungan
Volume–Kecepatan-Kerapatan ............................................ 51
BAB IV PENYAJIAN DAN ANALISIS DATA
IV.1 Data Lapangan Hasil Survei ........................................................... 53
IV.1.1 Data Lapangan Jumlah Kenderaan ....................................... 53
IV.1.2 Data Pengamatan Waktu Tempuh ........................................ 54
IV.2 Perhitungan Volume, Kecepatan Rata-rata Ruang
Dan Kerapatan Lalu lintas ............................................................ 54
IV.2.1 Perhitungan Volume kendaraan ........................................... 54
IV.2.2 Perhitungan Kecepatan Rata-rata Ruang Kenderaan ........... 56
IV.2.3 Perhitungan Kerapatan Lalu Lintas ...................................... 57
IV.3 Hubungan Antara Volume, Kecepatan Dan Kerapatan .................. 69
IV.3.1 Persamaan Regresi Linear .................................................... 69
IV.3.2 Nilai Arus Maksimum (qMaks) .............................................. 61
IV.3.3 Pengujian Statistik ................................................................ 63
IV.3.4 Perhitungan Bobot Hambatan Samping ............................... 93
IV.3.5 Nilai Gelombang Kejut ........................................................ 95
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan ...................................................................................... 107
V.2 Saran ................................................................................................ 108
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ ….
FOTO DOKUMENTASI SURVEI ................................................................................. ….
DAFTAR ISTILAH
Bottleneck
: Penyempitan jalan yakni suatu bagian jalan dengan
kondisi
kapasitas lalu lintas sesudahnya lebih kecil
dari bagian masuk.
Speed
: Kecepatan
Rate Flow
: Tingkat arus
Density
: Kepadatan
Spacing
: Jarak antara dua kenderaan yang berurutan di dalam
suatu aliran
kenderaan ke
lalu lintas yang diukur dari bemper depan satu
bemper
depan
kenderaan
yang
di
belakangnya
Headway
melalui sebuah
: Waktu antara dua kenderaan yang berurutan ketika
titik pada suatu jalan
Demand
: Kapasitas jalan (daya tampung) yang tersedia
Light Vehicle
: Kendaraan ringan
Heavy Vehicle
: Kendaraan berat
Traffic Counting
: Alat penghitung lalu lintas
Spot speed
: Kecepatan seketika/sesaat
Running speed
: Kecepatan rata-rata kenderaan selama bergerak
Journey speed
: Kecepatan rata-rata kenderaan yang dihitung dari dari
jarak tempuh dibagi dengan waktu tempuh
shock wave
:
Gelombang Kejut
DAFTAR TABEL
Tabel Judul Tabel
Halaman
2.1
Jenis aktivitas samping jalan ............................................................................................. 25
2.2
Kelas hambatan samping .................................................................................................. 26
2.3
lebar
Faktor Penyesuaian Kapasitas Untuk Pengaruh Hambatan Samping dan
bahu (FCcf) pada jalan perkotaan dengan Kerb................................................................ 26
4.1
Hasil perhitungan volume, kecepatan dan kerapatan Jl. A.H NST arah ke
persimpangan menuju jalan sm.raja periode I (07.00 - 09.00 wib) Kondisi Jalan
Normal..........................................................................................................................65
4.2
Hasil perhitungan volume, kecepatan dan kerapatanJl. A.H NST arah ke
persimpangan menuju jalan sm.rajaPeriode II (12.00 – 14.00 wib) Kondisi
Jalan............................................................................................................................. 66
4.3
Hasil perhitungan volume, kecepatan dan kerapatanJl. A.H NST arah ke
persimpangan menuju jalan sm.rajaPeriode II (16.00 – 18.00 wib) Kondisi Jalan.
....................................................................................................................................67
4.4
Hasil perhitungan volume, kecepatan dan kerapatan Jl. A.H NST arah
kepersimpangan menuju jalan sm.rajaPeriode I (07.00 - 09.00 wib) Pada
Penyempitan Ruas Jalan ................................................................................................... 68
4.5
Hasil perhitungan volume, kecepatan dan kerapatan Jl. A.H NST arah ke
persimpangan menuju jalan sm.rajaPeriode II (12.00 – 14.00 wib) Pada
Penyempitan Jalan ............................................................................................................ 69
4.6
Hasil perhitungan volume, kecepatan dan kerapatanJl. A.H NST arah ke
persimpangan menuju jalan sm.raja Periode II (16.00 – 18.00 wib) Pada
Penyempitan Jalan ............................................................................................................ 70
4.7
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan
menuju jalan sm.rajaPeriode I (07.00 - 09.00 wib) Kondisi Jalan.............
4.8
4.9
4.10
71
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan
menuju jalan sm.raja Periode II (12.00 – 14.00 wib) Kondisi
Jalan......................
72
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan
menuju jalan sm.raja Periode II (16.00 – 18.00 wib) Kondisi Jalan.........
73
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan
menuju jalan sm.raja Periode I (07.00 - 09.00 wib) Pada Penyempitan
Ruas
Jalan...........................................................................................................
4.11
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju
jalan sm.raja Periode II (12.00 – 14.00 wib) Pada Penyempitan
Jalan...................
75
4.12
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan
menuju jalan sm.raja Periode II (16.00 – 18.00 wib) Pada Penyempitan
Jalan...........................................................................................................
.74
76
4.13
model
Hasil Perhitungan Regresi Linier dan q maksimum masing-masing
Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Kondisi Jalan
Normal 77
4.14
4.15
4.16
4.17
Persamaan hubungan antara volume, kecepatan dan kerapatan masing –
masing model
Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Kondisi Jalan
Normal
78
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan
menuju jalan sm.raja Kondisi
Jalan.............................................................
79
Hasil perhitungan regresi linier dan q maksimum masing-masing model
Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.rajaPada
Penyempitan Ruas
Jalan.......................................................................................................
80
Persamaan hubungan antara volume, kecepatan dan kerapatan masing masing model Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja
Pada Penyempitan Ruas Jalan..................................................................
81
4.18
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan
menuju jalan sm.raja Pada Penyempitan Ruas Jalan............................. 82
4.19
Nilai kapasitas maksimum masing-masing metode Jl. A.H NST arah ke
persimpangan menuju jalan sm.raja Pada Penyempitan Ruas Jalan..........
4.20
92
Nilai kapasitas maksimum masing-masing metode Jl. A.H NST arah ke
persimpangan menuju jalan sm.raja Kondisi Jalan Normal....................
92
4.21
Hambatan samping di jalan a.h nst menuju jalan sm. raja
Periode I (07.00 - 09.00 wib) ......................................................................................... 93
4.22
Hambatan samping di jalan a.h nst menuju jalan sm. raja
Periode II (12.00 – 14.00 wib) ....................................................................................... 93
4.23
Hambatan samping di jalan a.h nst menuju jalan sm. raja
Periode II (16.00 – 18.00 wib) ....................................................................................... 93
4.24
Perhitungan bobot hambatan samping
Periode I (07.00 - 09.00 wib) ......................................................................................... 94
4.25
Perhitungan bobot hambatan samping
Periode II (12.00 – 14.00 wib) ....................................................................................... 94
4.26
Perhitungan bobot hambatan samping
Periode II (16.00 – 18.00 wib) ....................................................................................... 94
4.27
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
I (07.00 - 09.00 WIB)
Dengan metode
Greenshield............................................................................................................
4.28
98
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
II (12.00 - 14.00 WIB)
Dengan metode Greenshield.......................................................................
99
4.29
4.30
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
III (16.00 - 18.00 WIB) Dengan metode Greenshield...................................
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
I (07.00 - 09.00 WIB) Dengan metode Greenberg.................................
4.31
101
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
II (12.00 - 14.00 WIB) Dengan metode Greenberg..................................
4.32
100
102
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
III (16.00 - 18.00 WIB)
Dengan metode Greenberg.........................................................................
4.33
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
I (07.00 - 09.00 WIB) Dengan metode Underwood..............................104
4.34
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
II (12.00 - 14.00 WIB) Dengan metode Underwood............................105
4.35
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
III (16.00 - 18.00 WIB) Dengan metode Underwood...........................106
103
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Judul Gambar
Halaman
1.1
Bagan Alir Penelitian .................................................................................................. 10
3.1
Peta Lokasi Daerah Pengamatan ................................................................................. 52
3.2
Sketsa Lokasi survey
Penelitian...................................................................................56
DAFTAR GRAFIK
Grafik
Judul Grafik
Halaman
4.1
Hubungan antara Volume dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode I) 83
4.2
Hubungan antara Volume dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode II) 84
4.3
Hubungan antara Volume dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode III) .................................................................................................................................... 85
4.4
Hubungan antara Volume dan Kecepatan Menurut Metode
Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode I) 86
4.5
Hubungan antara Volume dan Kecepatan Menurut Metode
Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode II) 87
4.6
Hubungan antara Volume dan Kecepatan Menurut Metode
Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode III) .................................................................................................................................... 88
4.7
Hubungan antara Kecepatan dan Kerapatan Menurut Metode
Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode I) 89
4.8
Hubungan antara Kecepatan dan Kerapatan Menurut Metode
Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode II) 90
4.9
Hubungan antara Kecepatan dan Kerapatan Menurut Metode
Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode III) .................................................................................................................................... 91
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A
Peta kota Medan
LAMPIRAN B
Hasil Survei volume Lalu Lintas
LAMPIRAN C
Hasil Survei Waktu Tempuh
LAMPIRAN D
Foto Dokumentasi Survei
AKIBAT HAMBATAN SAMPING DENGAN
METODE GELOMBANG KEJUT
(Studi Kasus : Ruas Jalan A.H Nasution)
Disusun Oleh :
ALI HUSIN
06 0404 102
Disetujui oleh :
Pembimbing
Medis Sejahtera Surbakti, ST, MT
NIP. 19710914 200012 1 001
SUB JURUSAN TRANSPORTASI
DEPARTEMEN TEKNIK SIPIL FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2012
Abstrak
“Perhitungan Panjang Antrian
Akibat Hambatan Samping Dengan Metode Gelombang Kejut
(Studi Kasus : Ruas Jalan A.H Nasution)”
Oleh: ALI HUSIN ( 06 0404 102)
Pertumbuhan lalu lintas di masa yang akan datang tentu akan memerlukan perencanaan
dan pengendalian arus lalu lintas pada jaringan jalan sehingga diharapkan mampu
melayani arus lalu lintas yang lewat. Salah satu kendala lalu lintas yang terdapat pada
ruas jalan adalah penyempitan jalan (bottleneck) yang diakibatkan oleh hambatan
samping. Penyempitan jalan adalah suatu bagian jalan dengan kondisi kapasitas lalu
lintas sesudahnya lebih kecil dari bagian masuk (sebelumnya). Penyempitan ruas jalan
akan menimbulkan hambatan dalam lalulintas, yaitu terjadinya penurunan kecepatan dan
timbulnya antrian kenderaan. Akan tetapi pengaruh penyempitan jalan tidak berarti sama
sekali apabila arus lalu-lintas (demand) lebih kecil dari pada daya tampung atau kapasitas
jalan (supply) pada daerah penyempitan sehingga arus lalu lintas dapat terlewatkan
dengan mudah tanpa ada hambatan.
Di dalam menentukan hubungan karakteristik lalu lintas pada penyempitan jalan
digunakan tiga metode pendekatan yaitu linier Greenshield, logaritmik Greenberg,
eksponensial Underwood. Pada kondisi arus lalu lintas dengan kecepatan yang bervariasi,
ketiga model tersebut menghasilkan nilai yang cukup baik, akan tetapi pada pengujian
statistik terlihat bahwa model Greenshield memenuhi kriteria yang lebih baik diantara
kedua model lainnya.
Dari hasil perhitungan dengan metode Greenshield diperoleh arus lalu lintas maksimum
(qc), kecepatan arus bebas (Uf) kerapatan maksimum (kj) nilai gelombang kejut (ω) serta
panjang antrian (L) dari masing-masing arah dan periode waktu, yaitu (a) untuk arah ke
Persimpangan Jalan Sisingamangaraja pada kondisi ruas jalan menyempit Periode I
(08.00 - 08.05) : qA = 3185,600 smp/jam, qB = 3148,785 smp/jam, kA = 189,346
smp/km, kB = 245,186. Uf = 16,824 km/jam, ωAB = -0,659 km/jam, N = -88,019 smp, L =
-0,359 km. Periode II (13.25 - 13.30) : qA = 1106,400 smp/jam, qB = 1162,147 smp/jam,
kA = 96,105 smp/km, kB = 77,947 smp/km, Uf = 11,512 km/jam. ωAB = -3,070 km/jam, N
= -350,808 smp, L = -4,501 km.Periode III (17.15 - 17.20) : qA = 2546,800 smp/jam, qB
= 2534,664 smp/jam, kA = 168,630 smp/km, kB = 232,958 smp/km, Uf = 15,103 km/jam.
ωAB = -0,189 km/jam, N = -19,678 smp, L= -0,084 km. (b) untuk arah ke Persimpangan
Jalan Sisingamangaraja pada kondisi ruas jalan normal Periode I qc = 3078,922 smp/jam,
kj = 215,755 smp/km dan Uf = 16,915 km/jam, Periode II qc = 1208,63 smp/jam, kj =
85,0716 smp/km dan Uf = 16.589 km/jam, Periode III qc = 2592,90 smp/jam, kj =
447,738 smp/km dan Uf = 15,3558 km/jam.
KATA PENGANTAR
Alhamdulillah, puji dan syukur kepada Allah SWT, yang telah memberikan rahmat
dan hidayah-Nya hingga selesainya Tugas Akhir ini dengan judul Perhitungan Panjang
Antrian Akibat Hambatan Samping Dengan Metode Gelombang Kejut .
Tugas Akhir ini disusun untuk diajukan sebagai salah satu syarat yang harus
dipenuhi dalam Ujian Sarjana Teknik Sipil Bidang Studi Transportasi pada Departemen
Teknik Sipil Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara (USU). Penulis menyadari bahwa
Tugas Akhir ini yang masih banyak kekurangan. Hal ini disebabkan keterbatasan
pengetahuan dan kurangnya pemahaman. Dengan tangan terbuka dan hati yang tulus
menerima saran dan kritik bapak dan ibu dosen serta rekan mahasiswa demi
penyempurnaan Tugas Akhir ini.
Penulis juga menyadari bahwa selesainya Tugas Akhir ini tidak lepas dari
bimbingan, dukungan dan bantuan semua pihak. Untuk itu, pada kesempatan ini saya
menyampaikan rasa terima kasih yang tulus dan tidak terhingga kepada kedua orang tua
yang selalu yang telah memberikan segalanya hingga dapat menyelesaikan perkuliahan
ini.
Ucapan terima kasih juga penulis ucapkan kepada :
1. Bapak Prof. DR. Ing. Johannes Tarigan, selaku Ketua Departemen Teknik Sipil
Universitas Sumatera Utara.
2. Bapak IR., Sahrizal M.Sc., selaku Sekretaris Departemen Teknik Sipil Universitas
Sumatera Utara.
3. Bapak Medis Surbakti ST, MT selaku pembimbing yang telah banyak meluangkan
waktu, tenaga dan pikiran dalam memberikan bimbingan yang tiada hentinya dalam
menyelesaikan Tugas Akhir ini.
4. Bapak/Ibu Dosen Staf Pengajar Jurusan Teknik Sipil Universitas Sumatera Utara.
5. Kedua ora g tua tersaya g ya g tak per ah lelah berdo’a,
e berika segala ya g
terbaik dan kasih sayang yang tak berkesudahan, serta seluruh saudara-saudara saya
semuanya.
6. Rekan – rekan mahasiswa stambuk 2006 terutama Royhan, Sawal siregar, Fadli
Munawar, M.Sai, dan saudara di laboratorium Beton USU
7. Adek - adek, terutama Alpian Sir, Hady Anwar, Henrika Sahbana, Winda Wahyuni,
Adearianto, Ibarahim, Rahmad Parlindungan Lubis, atas bantuannya dalam survei
perlintasannya maupun dalam penyelesaian tugas akhir ini.
8. Dan kepada rekan – rekan mahasiswa Teknik Sipil USU stambuk 2006, 2007, 2008,
2009, dan 2010 yang tidak dapat disebutkan namanya satu persatu yang telah
membantu penulis menyusun tugas akhir ini.
Medan, Mei 2012
ALI HUSIN
06 0404 102
DAFTAR ISI
ABSTRAK
............................................................................................................................... i
KATA PENGANTAR .................................................................................................................ii
DAFTAR ISI ............................................................................................................................. iv
DAFTAR ISTILAH .................................................................................................................... viii
DAFTAR TABEL ....................................................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................................... xiii
DAFTAR GRAFIK ..................................................................................................................... xiv
DAFTAR LAMPIRAN ...............................................................................................................xv
BAB I PENDAHULUAN
I.1 Umum ................................................................................................ 1
I.2 Latar belakang ................................................................................... 3
I.3 Tujuan Penelitian............................................................................... 5
I.4 Lokasi Studi ...................................................................................... 6
I.5 Pembatasan Masalah ......................................................................... 7
I.6 Metodologi Penelitian ....................................................................... 8
I.7 Sistimatika penulisan......................................................................... 9
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Karakteristik Arus Lalu Lintas ......................................................... 11
II.1.1 Volume................................................................................... 12
II.1.2 Kecepatan .............................................................................. 13
II.1.3 Kerapatan ............................................................................... 14
II.2 Metode Survei Lalu Lintas .............................................................. 14
II.2.1 Metode Survei Jumlah Kendaraan ........................................ 15
II.2.2 Metode Survei Waktu Tempuh Kendaraan ........................... 16
II.3 Gelombang Kejut (shock wave)....................................................... 18
II.3.1 Gelombang Kejut akibat hambatan samping ......................... 18
II.3.2 Klasifikasi Gelombang Kejut ................................................. 19
II.3.3 Nilai Gelombang Kejut ......................................................... 22
II.4 Hambatan Samping (side friction) ................................................... 25
II.5 Penyempitan Dalam Sistem Transportasi ....................................... 27
II.5.1 Hubungan antara Volume, Kecepatan, Dan kerapatan .......... 30
II.5.2 Hubungan antara Volume, Kecepatan ................................... 32
II.5.3 Hubungan antara Kecepatan Dan kerapatan .......................... 33
II.5.4 Hubungan antara Volume Dan kerapatan .............................. 34
II.6 Pemodelan Hubungan antara Volume, Kecepatan, Dan
Kerapatan ......................................................................................... 37
II.6.1 Model Linear Menurut Greenshields ..................................... 37
II.6.2 Model Linear Menurut Grenbeerg ......................................... 39
II.6.3 Model Linear Menurut Underwood ....................................... 41
II.7 Pengujian Statistik ............................................................................ 42
II.7.1 Analisis Regresi Linear .......................................................... 42
II.7.2 Analisa Korelasi ..................................................................... 43
II.7.3 Pengujian Signifikasi ............................................................. 44
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
III.1 Pengumpulan Data .......................................................................... 46
III.1.1 Pemilihan Lokasi .................................................................. 46
III.1.2 Pilot Survei ........................................................................... 46
III.2 Perancangan Survei Lalu Lintas ..................................................... 47
III.2.1 Waktu Survei ........................................................................ 47
III.2.2 Jenis Dan Banyaknya Data ................................................... 47
III.2.3 Surveyor Dan Perlengkapan ................................................. 48
III.3 Metode Pengabilan Data ................................................................. 48
III.3.1 Pengambilan Data Volume Lalu Lintas................................ 49
III.3.2 Pengambilan Data Waktu Tempuh Kenderaan .................... 49
III.4 Metodologi Analisa Data ................................................................ 50
III.4.1 Perhitungan Besar Volume kendaraan ................................. 50
III.4.2 Perhitungan Kecepatan dan Rata-rata Ruang ....................... 50
III.4.3 Perhitungan Kerapatan Lalu Lintas ...................................... 51
III.4.4 Perhitungan Model Hubungan
Volume–Kecepatan-Kerapatan ............................................ 51
BAB IV PENYAJIAN DAN ANALISIS DATA
IV.1 Data Lapangan Hasil Survei ........................................................... 53
IV.1.1 Data Lapangan Jumlah Kenderaan ....................................... 53
IV.1.2 Data Pengamatan Waktu Tempuh ........................................ 54
IV.2 Perhitungan Volume, Kecepatan Rata-rata Ruang
Dan Kerapatan Lalu lintas ............................................................ 54
IV.2.1 Perhitungan Volume kendaraan ........................................... 54
IV.2.2 Perhitungan Kecepatan Rata-rata Ruang Kenderaan ........... 56
IV.2.3 Perhitungan Kerapatan Lalu Lintas ...................................... 57
IV.3 Hubungan Antara Volume, Kecepatan Dan Kerapatan .................. 69
IV.3.1 Persamaan Regresi Linear .................................................... 69
IV.3.2 Nilai Arus Maksimum (qMaks) .............................................. 61
IV.3.3 Pengujian Statistik ................................................................ 63
IV.3.4 Perhitungan Bobot Hambatan Samping ............................... 93
IV.3.5 Nilai Gelombang Kejut ........................................................ 95
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
V.1 Kesimpulan ...................................................................................... 107
V.2 Saran ................................................................................................ 108
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................................ ….
FOTO DOKUMENTASI SURVEI ................................................................................. ….
DAFTAR ISTILAH
Bottleneck
: Penyempitan jalan yakni suatu bagian jalan dengan
kondisi
kapasitas lalu lintas sesudahnya lebih kecil
dari bagian masuk.
Speed
: Kecepatan
Rate Flow
: Tingkat arus
Density
: Kepadatan
Spacing
: Jarak antara dua kenderaan yang berurutan di dalam
suatu aliran
kenderaan ke
lalu lintas yang diukur dari bemper depan satu
bemper
depan
kenderaan
yang
di
belakangnya
Headway
melalui sebuah
: Waktu antara dua kenderaan yang berurutan ketika
titik pada suatu jalan
Demand
: Kapasitas jalan (daya tampung) yang tersedia
Light Vehicle
: Kendaraan ringan
Heavy Vehicle
: Kendaraan berat
Traffic Counting
: Alat penghitung lalu lintas
Spot speed
: Kecepatan seketika/sesaat
Running speed
: Kecepatan rata-rata kenderaan selama bergerak
Journey speed
: Kecepatan rata-rata kenderaan yang dihitung dari dari
jarak tempuh dibagi dengan waktu tempuh
shock wave
:
Gelombang Kejut
DAFTAR TABEL
Tabel Judul Tabel
Halaman
2.1
Jenis aktivitas samping jalan ............................................................................................. 25
2.2
Kelas hambatan samping .................................................................................................. 26
2.3
lebar
Faktor Penyesuaian Kapasitas Untuk Pengaruh Hambatan Samping dan
bahu (FCcf) pada jalan perkotaan dengan Kerb................................................................ 26
4.1
Hasil perhitungan volume, kecepatan dan kerapatan Jl. A.H NST arah ke
persimpangan menuju jalan sm.raja periode I (07.00 - 09.00 wib) Kondisi Jalan
Normal..........................................................................................................................65
4.2
Hasil perhitungan volume, kecepatan dan kerapatanJl. A.H NST arah ke
persimpangan menuju jalan sm.rajaPeriode II (12.00 – 14.00 wib) Kondisi
Jalan............................................................................................................................. 66
4.3
Hasil perhitungan volume, kecepatan dan kerapatanJl. A.H NST arah ke
persimpangan menuju jalan sm.rajaPeriode II (16.00 – 18.00 wib) Kondisi Jalan.
....................................................................................................................................67
4.4
Hasil perhitungan volume, kecepatan dan kerapatan Jl. A.H NST arah
kepersimpangan menuju jalan sm.rajaPeriode I (07.00 - 09.00 wib) Pada
Penyempitan Ruas Jalan ................................................................................................... 68
4.5
Hasil perhitungan volume, kecepatan dan kerapatan Jl. A.H NST arah ke
persimpangan menuju jalan sm.rajaPeriode II (12.00 – 14.00 wib) Pada
Penyempitan Jalan ............................................................................................................ 69
4.6
Hasil perhitungan volume, kecepatan dan kerapatanJl. A.H NST arah ke
persimpangan menuju jalan sm.raja Periode II (16.00 – 18.00 wib) Pada
Penyempitan Jalan ............................................................................................................ 70
4.7
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan
menuju jalan sm.rajaPeriode I (07.00 - 09.00 wib) Kondisi Jalan.............
4.8
4.9
4.10
71
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan
menuju jalan sm.raja Periode II (12.00 – 14.00 wib) Kondisi
Jalan......................
72
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan
menuju jalan sm.raja Periode II (16.00 – 18.00 wib) Kondisi Jalan.........
73
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan
menuju jalan sm.raja Periode I (07.00 - 09.00 wib) Pada Penyempitan
Ruas
Jalan...........................................................................................................
4.11
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju
jalan sm.raja Periode II (12.00 – 14.00 wib) Pada Penyempitan
Jalan...................
75
4.12
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan
menuju jalan sm.raja Periode II (16.00 – 18.00 wib) Pada Penyempitan
Jalan...........................................................................................................
.74
76
4.13
model
Hasil Perhitungan Regresi Linier dan q maksimum masing-masing
Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Kondisi Jalan
Normal 77
4.14
4.15
4.16
4.17
Persamaan hubungan antara volume, kecepatan dan kerapatan masing –
masing model
Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Kondisi Jalan
Normal
78
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan
menuju jalan sm.raja Kondisi
Jalan.............................................................
79
Hasil perhitungan regresi linier dan q maksimum masing-masing model
Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.rajaPada
Penyempitan Ruas
Jalan.......................................................................................................
80
Persamaan hubungan antara volume, kecepatan dan kerapatan masing masing model Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja
Pada Penyempitan Ruas Jalan..................................................................
81
4.18
Hasil Perhitungan Regresi Linier Jl. A.H NST arah ke persimpangan
menuju jalan sm.raja Pada Penyempitan Ruas Jalan............................. 82
4.19
Nilai kapasitas maksimum masing-masing metode Jl. A.H NST arah ke
persimpangan menuju jalan sm.raja Pada Penyempitan Ruas Jalan..........
4.20
92
Nilai kapasitas maksimum masing-masing metode Jl. A.H NST arah ke
persimpangan menuju jalan sm.raja Kondisi Jalan Normal....................
92
4.21
Hambatan samping di jalan a.h nst menuju jalan sm. raja
Periode I (07.00 - 09.00 wib) ......................................................................................... 93
4.22
Hambatan samping di jalan a.h nst menuju jalan sm. raja
Periode II (12.00 – 14.00 wib) ....................................................................................... 93
4.23
Hambatan samping di jalan a.h nst menuju jalan sm. raja
Periode II (16.00 – 18.00 wib) ....................................................................................... 93
4.24
Perhitungan bobot hambatan samping
Periode I (07.00 - 09.00 wib) ......................................................................................... 94
4.25
Perhitungan bobot hambatan samping
Periode II (12.00 – 14.00 wib) ....................................................................................... 94
4.26
Perhitungan bobot hambatan samping
Periode II (16.00 – 18.00 wib) ....................................................................................... 94
4.27
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
I (07.00 - 09.00 WIB)
Dengan metode
Greenshield............................................................................................................
4.28
98
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
II (12.00 - 14.00 WIB)
Dengan metode Greenshield.......................................................................
99
4.29
4.30
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
III (16.00 - 18.00 WIB) Dengan metode Greenshield...................................
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
I (07.00 - 09.00 WIB) Dengan metode Greenberg.................................
4.31
101
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
II (12.00 - 14.00 WIB) Dengan metode Greenberg..................................
4.32
100
102
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
III (16.00 - 18.00 WIB)
Dengan metode Greenberg.........................................................................
4.33
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
I (07.00 - 09.00 WIB) Dengan metode Underwood..............................104
4.34
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
II (12.00 - 14.00 WIB) Dengan metode Underwood............................105
4.35
Hasil perhitungan nilai gelombang kejut, banyak kenderaan dan panjang
antrian Jl. A.H NST arah ke persimpangan menuju jalan sm.raja Periode
III (16.00 - 18.00 WIB) Dengan metode Underwood...........................106
103
DAFTAR GAMBAR
Gambar
Judul Gambar
Halaman
1.1
Bagan Alir Penelitian .................................................................................................. 10
3.1
Peta Lokasi Daerah Pengamatan ................................................................................. 52
3.2
Sketsa Lokasi survey
Penelitian...................................................................................56
DAFTAR GRAFIK
Grafik
Judul Grafik
Halaman
4.1
Hubungan antara Volume dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode I) 83
4.2
Hubungan antara Volume dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode II) 84
4.3
Hubungan antara Volume dan Kerapatan Menurut Metode Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode III) .................................................................................................................................... 85
4.4
Hubungan antara Volume dan Kecepatan Menurut Metode
Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode I) 86
4.5
Hubungan antara Volume dan Kecepatan Menurut Metode
Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode II) 87
4.6
Hubungan antara Volume dan Kecepatan Menurut Metode
Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode III) .................................................................................................................................... 88
4.7
Hubungan antara Kecepatan dan Kerapatan Menurut Metode
Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode I) 89
4.8
Hubungan antara Kecepatan dan Kerapatan Menurut Metode
Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode II) 90
4.9
Hubungan antara Kecepatan dan Kerapatan Menurut Metode
Greenshield
(Jalan A.H NST Arah ke Persimpangan Jalan Sisingamangaraja
Periode III) .................................................................................................................................... 91
DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A
Peta kota Medan
LAMPIRAN B
Hasil Survei volume Lalu Lintas
LAMPIRAN C
Hasil Survei Waktu Tempuh
LAMPIRAN D
Foto Dokumentasi Survei