Upload
others
View
4
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
OPTIMASI SEBARAN LOKASI FASILITAS PERKOTAAN
UNTUK MEMAKSIMALKAN AKSESIBILITAS PEDESTRIAN
KE FASILITAS UMUM
SKRIPSI
HANIF ALFI HAMMAMI
1510511032
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAKARTA
FAKULTAS ILMU KOMPUTER
PROGRAM STUDI INFORMATIKA
2019
i
HALAMAN JUDUL
OPTIMASI SEBARAN LOKASI FASILITAS PERKOTAAN
UNTUK MEMAKSIMALKAN AKSESIBILITAS PEDESTRIAN
KE FASILITAS UMUM
SKRIPSI
Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar
Sarjana Komputer
HANIF ALFI HAMMAMI
1510511032
UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAKARTA
FAKULTAS ILMU KOMPUTER
PROGRAM STUDI INFORMATIKA
2019
v
OPTIMASI SEBARAN LOKASI FASILITAS PERKOTAAN
UNTUK MEMAKSIMALKAN AKSESIBILITAS PEDESTRIAN
KE FASILITAS UMUM
HANIF ALFI HAMMAMI
ABSTRAK
Fasilitas umum berguna untuk mengembangkan kehidupan dan kegiatan
bermasyarakat dari segi sosial, budaya, dan ekonomi. Terjangkaunya fasilitas
umum menjadi aspek yang perlu diperhatikan pada suatu wilayah. Dalam
perancangan sebaran fasilitas umum pada suatu wilayah diperlukan pengukuran
jarak dari titik permintaan (demand point) ke fasilitas terdekat. Permasalahan
lokasi-alokasi fasilitas umum, dapat diselesaikan menggunakan Maximal Covering
Location Problem (MCLP) yang bertujuan untuk memaksimalkan jumlah titik
permintaan yang dapat terlayani oleh sejumlah p fasilitas. P-Median Problem
(PMP) juga merupakan salah satu permasalahan lokasi-alokasi yang bertujuan
mencari lokasi optimal sejumlah p fasilitas sedemikian rupa sehingga dapat
meminimalkan total jarak dari setiap titik permintaan ke fasilitas terdekat. Tujuan
dari penelitian ini adalah mengoptimasi sebaran fasilitas agar terjangkau oleh
demand point mendekati 400 m atau performa best. Terdapat dua pemodelan dalam
mengukur hasil optimasi yaitu dengan pemodelan binary decision dan pemodelan
non-integer decision. Hasil dari optimasi dapat meningkatkan performa best
demand point sebesar 31% pada percobaan pertama dan 40% pada percobaan
kedua. Penurunan total jarak demand point menuju fasilitas umum menurun
sebanyak 25.28% pada percobaan pertama dan sebanyak 25.31% pada percobaan
kedua.
Kata Kunci: Maximal Covering Problem, P-Median Problem, Optimasi
vi
OPTIMIZATION OF URBAN FACILITIES LOCATION
DISTRIBUTION TO MAXIMIZE PEDESTRIAN
ACCESSIBILITY TO PUBLIC FACILITIES
HANIF ALFI HAMMAMI
ABSTRACT
Public facilities are useful to develop life and community activities in terms of
social, cultural and economic. The accessibility of public facilities is an aspect that
needs to be considered in a region. In the planning of the distribution of public
facilities in a region required measurement distance from the demand point to the
nearest facility. The problem of location-allocation of public facilities, can be
resolved using Maximal Covering Location Problem (MCLP) which aims to
maximize the number of demand points that can be served by a number of facilities.
P-Median Problem (PMP) is also one of the location-allocation problems that aims
to find the optimal location of a number of facilities in a way that can minimize the
total distance from each point of the request to the nearest facility. The purpose of
this research is to optimize the distribution of facilities to be affordable by the
demand point close to 400 m or best performance. There are two modeling in
measuring the optimization results with binary decision modelling and the
modeling of non-integer decision. The result of the optimization can improve the
performance of the best demand point by 31% on the first try and 40% in the second
experiment. The decrease in the total distance of the demand point to public
facilities decreased by 25.28% in the first experiment and by 25.31% in the second
experiment.
Keyword: Maximal Covering Problem, P-Median Problem, Optimization
vii
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala karuniaNya,
sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Penulis ingin mengucapkan terima kasih
kepada:
1. Kedua Orang tua Ibrahim Joko Utomo (ayah) dan Ummi Kuswanti (Ibu),
serta sanak keluarga yang selalu memberikan doa dan dorongan kepada saya
agar dapat menyelesaikan skripsi.
2. Ibu Vini Indriasari, ST., M.Sc., Ph.D., selaku dosen pembimbing yang telah
membimbing penulis dengan baik.
3. Ibu dan bapak Dosen Informatika UPN ”Veteran” Jakarta atas segala ilmu-
ilmu yang telah diberikan.
4. Ibu Anita Muliawati, S.Kom., MTI. selaku Ketua Jurusan Teknik
Informatika Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jakarta.
5. Ibu Dr. Ermatita, M,Kom., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jakarta.
6. Teman-teman Informatika Angkatan 2015 Fakultas Ilmu Komputer
Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jakarta, terutama teman-
teman dalam satu bimbingan skripsi penulis.
7. Teman-teman LDK Uswah UPNVJ, Jujitsu UPNVJ, dan KSM-Robotika
UPNVJ yang telah memberikan dukungan, semangat dan doa.
Jakarta, 26 Juli 2019
Penulis
viii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i
PERNYATAAN ORISINALITAS ....................................................................... ii
PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI UNTUK
KEPENTINGAN AKADEMIS ........................................................................... iii
ABSTRAK .......................................................................................................... v
ABSTRACT ....................................................................................................... vi
KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii
Daftar Isi ........................................................................................................... viii
Daftar Tabel ......................................................................................................... x
Daftar Gambar ................................................................................................... xii
Bab 1 PENDAHULUAN ..................................................................................... 1
1.1 Latar Belakang....................................................................................... 1
1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 3
1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................... 3
1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................. 3
1.5 Ruang Lingkup ...................................................................................... 4
1.6 Luaran yang Diharapkan ........................................................................ 4
1.7 Sistematika Penulisan ............................................................................ 5
Bab 2 TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 6
2.1 Data Spasial ........................................................................................... 6
2.1.1 Model Data Spasial ......................................................................... 6
2.1.2 Transformasi Geometri pada Data Spasial ....................................... 8
2.1.3 Topologi ......................................................................................... 9
2.2 Matrik Spasial ...................................................................................... 10
2.2.1 Network Centrality Measures ........................................................ 11
2.2.2 Sustainable Systems Integrated Model (SSIM).............................. 15
2.3 Teknologi Geospasial........................................................................... 16
2.3.1 ArcGIS 10.5 ................................................................................. 16
2.3.2 Urban Network Analysis (UNA) toolbox ...................................... 17
2.4 Perumusan Masalah Optimasi .............................................................. 17
2.4.1 Definisi Fungsi Tujuan ................................................................. 18
2.4.2 Definisi Fungsi Kendala ............................................................... 18
ix
2.5 Algoritma Pemecahan Masalah Optimasi ............................................. 18
2.5.1 Deterministic dan Stochastic ......................................................... 18
2.5.2 Metode Heuristic .......................................................................... 19
2.5.3 Metode Greedy ............................................................................. 19
2.6 Masalah Lokasi-Alokasi ...................................................................... 20
2.6.1 Maximal Covering Location Problem (MCLP) ............................. 20
2.6.2 P-Median Problem (PMP) ............................................................ 21
Bab 3 METODE PENELITIAN ......................................................................... 22
3.1 Kerangka Pikir ..................................................................................... 22
3.1.1 Perumusan Model Optimasi .......................................................... 23
3.1.2 Perancangan Algoritma ................................................................. 25
3.1.3 Implementasi Algoritma ............................................................... 25
3.1.4 Desain Awal Kota ......................................................................... 25
3.1.5 Simulasi dan Eksperimen .............................................................. 26
3.2 Alat yang Digunakan ........................................................................... 27
Bab 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................ 28
4.1 Hasil Perancangan Algoritma ............................................................... 28
4.2 Hasil Implementasi Algoritma ............................................................. 31
4.2.1 Modul Arcpy ................................................................................. 31
4.2.2 Algoritma Optimasi ...................................................................... 33
4.2.3 Pembuatan Tool ............................................................................ 34
4.3 Desain Awal Kota ................................................................................ 35
4.4 Hasil Simulasi ...................................................................................... 40
4.4.1 Percobaan Dengan Data Pertama .................................................. 41
4.4.2 Percobaan Dengan Data Kedua ..................................................... 63
Bab 5 PENUTUP ............................................................................................... 87
5.1 Kesimpulan.......................................................................................... 87
5.2 Saran ................................................................................................... 88
DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 89
RIWAYAT HIDUP ........................................................................................... 91
LAMPIRAN ...................................................................................................... 92
x
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Tabel Jenis-Jenis Topologi ................................................................... 9
Tabel 3.1 Data yang digunakan .......................................................................... 26
Tabel 4.1 Deskripsi Tool .................................................................................... 35
Tabel 4.2 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Ruang Terbuka Hijau Pada Data
Pertama .............................................................................................................. 42
Tabel 4.3 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Rumah Makan Pada Data Pertama
.......................................................................................................................... 44
Tabel 4.4 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Kesehatan Pada Data Pertama . 47
Tabel 4.5 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Tempat Ibadah Pada Data Pertama
.......................................................................................................................... 50
Tabel 4.6 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Transportasi Publik Pada Data
Pertama .............................................................................................................. 52
Tabel 4.7 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Perbelanjaan Pada Data Pertama
.......................................................................................................................... 54
Tabel 4.8 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Perbankan Pada Data Pertama . 57
Tabel 4.9 Data Performa Seluruh Demand Point Sebelum Dioptimasi Pada Data
Pertama .............................................................................................................. 60
Tabel 4.10 Data Performa Seluruh Demand Point Setelah Dioptimasi Pada Data
Pertama .............................................................................................................. 61
Tabel 4.11 Jumlah Demand Point Berdasarkan Jenis dan Performanya Sebelum
Dilakukan Optimasi Pada Data Pertama ............................................................. 62
Tabel 4.12 Jumlah Demand Point Berdasarkan Jenis dan Performanya Setelah
Dilakukan Optimasi Pada Data Pertama ............................................................. 62
Tabel 4.13 Total Jarak Demand Point Menuju Fasilitas Sebelum dan Sesudah
dilakukan Optimasi Pada Data Pertama .............................................................. 62
Tabel 4.14 Data Performa Seluruh Demand Point dengan Performa Best ........... 65
xi
Tabel 4.15 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Ruang Terbuka Hijau Pada Data
Kedua ................................................................................................................ 67
Tabel 4.16 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Rumah Makan Pada Data Kedua
.......................................................................................................................... 69
Tabel 4.17 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Kesehatan Pada Data Kedua .. 71
Tabel 4.18 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Tempat Ibadah Pada Data Kedua
.......................................................................................................................... 74
Tabel 4.19 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Transportasi Publik Pada Data
Kedua ................................................................................................................ 76
Tabel 4.20 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Perbelanjaan Pada Data Kedua
.......................................................................................................................... 78
Tabel 4.21 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Perbankan Pada Data Kedua . 81
Tabel 4.22 Data Performa Seluruh Demand Point Sebelum Dioptimasi Pada Data
Kedua ................................................................................................................ 84
Tabel 4.23 Data Performa Seluruh Demand Point Setelah Dioptimasi Pada Data
Kedua ................................................................................................................ 85
Tabel 4.24 Jumlah Demand Point Berdasarkan Jenis dan Performanya Sebelum
Dilakukan Optimasi Pada Data Kedua ............................................................... 86
Tabel 4.25 Jumlah Demand Point Berdasarkan Jenis dan Performanya Setelah
Dilakukan Optimasi Pada Data Kedua ............................................................... 86
Tabel 4.26 Total Jarak Demand Point Menuju Fasilitas Sebelum dan Sesudah
dilakukan Optimasi Pada Data Kedua ................................................................ 86
xii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Struktur Model Data Raster............................................................... 7
Gambar 2.2 Poligon yang direpresentasikan dalam berbagai macam ukuran piksel
............................................................................................................................ 7
Gambar 2.3 Representasi Data Vektor Beserta Hasilnya ...................................... 8
Gambar 2.4 Contoh Reach ................................................................................. 11
Gambar 2.5 Contoh Gravity Index ...................................................................... 12
Gambar 2.6 Contoh Betweenness ....................................................................... 13
Gambar 2.7 Contoh Closeness ........................................................................... 14
Gambar 2.8 Contoh Straightness ........................................................................ 15
Gambar 3.1 Diagram Kerangka Pikir ................................................................. 22
Gambar 4.1 Diagram Alir Perancangan Algoritma ............................................. 30
Gambar 4.2 Tool distribusi spasial fasilitas ........................................................ 34
Gambar 4.3 Data Keseluruhan ........................................................................... 36
Gambar 4.4 Data Setelah Pemotongan ............................................................... 36
Gambar 4.5 Pemotongan Data Jalan ................................................................... 37
Gambar 4.6 Data Jalan yang Telah Diolah Menjadi Network Dataset ................. 37
Gambar 4.7 Sebaran lahan commercial (kuning) dan residential (biru) pada
kelurahan Gunung .............................................................................................. 38
Gambar 4.8 Demand point terpilih (titik merah) ................................................. 39
Gambar 4.9 Data fasilitas berdasarkan jenis ....................................................... 40
Gambar 4.10 Sebaran Fasilitas Jenis Ruang Terbuka Hijau Sebelum Dilakukan
Optimasi Pada Data Pertama .............................................................................. 41
Gambar 4.11 Sebaran Fasilitas Jenis Ruang Terbuka Hijau Setelah Dilakukan
Optimasi Pada Data Pertama .............................................................................. 42
xiii
Gambar 4.12 Sebaran Fasilitas Jenis Rumah Makan Sebelum Dilakukan Optimasi
Pada Data Pertama ............................................................................................. 43
Gambar 4.13 Sebaran Fasilitas Jenis Rumah Makan Setelah Dilakukan Optimasi
Pada Data Pertama ............................................................................................. 44
Gambar 4.14 Sebaran Fasilitas Jenis Kesehatan Sebelum Dilakukan Optimasi Pada
Data Pertama ..................................................................................................... 45
Gambar 4.15 Sebaran Fasilitas Jenis Kesehatan Setelah Dilakukan Optimasi Pada
Data Pertama ..................................................................................................... 46
Gambar 4.16 Sebaran Fasilitas Jenis Tempat Ibadah Sebelum Dilakukan Optimasi
Pada Data Pertama ............................................................................................. 48
Gambar 4.17 Sebaran Fasilitas Jenis Tempat Ibadah Setelah Dilakukan Optimasi
Pada Data Pertama ............................................................................................. 49
Gambar 4.18 Sebaran Fasilitas Jenis Transportasi Publik Sebelum Dilakukan
Optimasi Pada Data Pertama .............................................................................. 51
Gambar 4.19 Sebaran Fasilitas Jenis Transportasi Publik Setelah Dilakukan
Optimasi Pada Data Pertama .............................................................................. 52
Gambar 4.20 Sebaran Fasilitas Jenis Perbelanjaan Sebelum Dilakukan Optimasi
Pada Data Pertama ............................................................................................. 53
Gambar 4.21 Sebaran Fasilitas Jenis Perbelanjaan Setelah Dilakukan Optimasi
Pada Data Pertama ............................................................................................. 54
Gambar 4.22 Sebaran Fasilitas Jenis Perbankan Sebelum Dilakukan Optimasi Pada
Data Pertama ..................................................................................................... 55
Gambar 4.23 Sebaran Fasilitas Jenis Perbankan Setelah Dilakukan Optimasi Pada
Data Pertama ..................................................................................................... 56
Gambar 4.24 Performa Demand Point dan Sebaran fasilitas Sebelum Dilakukan
Optimasi Pada Data Pertama .............................................................................. 58
Gambar 4.25 Performa Demand Point dan Sebaran fasilitas Setelah Dilakukan
Optimasi Pada Data Pertama .............................................................................. 59
xiv
Gambar 4.26 Performa Seluruh Demand Point dengan Performa Best dan Sebaran
Fasilitasnya ........................................................................................................ 63
Gambar 4.27 Performa Seluruh Demand Point dan Sebaran Fasilitasnya Setelah
diacak ................................................................................................................ 64
Gambar 4.28 Sebaran Fasilitas Jenis Ruang Terbuka Hijau Sebelum Dilakukan
Optimasi Pada Data Kedua ................................................................................ 66
Gambar 4.29 Sebaran Fasilitas Jenis Ruang Terbuka Hijau Setelah Dilakukan
Optimasi Pada Data Kedua ................................................................................ 67
Gambar 4.30 Sebaran Fasilitas Jenis Rumah Makan Sebelum Dilakukan Optimasi
Pada Data Kedua................................................................................................ 68
Gambar 4.31 Sebaran Fasilitas Jenis Rumah Makan Setelah Dilakukan Optimasi
Pada Data Kedua................................................................................................ 69
Gambar 4.32 Sebaran Fasilitas Jenis Kesehatan Sebelum Dilakukan Optimasi Pada
Data Kedua ........................................................................................................ 70
Gambar 4.33 Sebaran Fasilitas Jenis Kesehatan Setelah Dilakukan Optimasi Pada
Data Kedua ........................................................................................................ 71
Gambar 4.34 Sebaran Fasilitas Jenis Tempat Ibadah Sebelum Dilakukan Optimasi
Pada Data Kedua................................................................................................ 72
Gambar 4.35 Sebaran Fasilitas Jenis Tempat Ibadah Setelah Dilakukan Optimasi
Pada Data Kedua................................................................................................ 73
Gambar 4.36 Sebaran Fasilitas Jenis Transportasi Publik Sebelum Dilakukan
Optimasi Pada Data Kedua ................................................................................ 75
Gambar 4.37 Sebaran Fasilitas Jenis Transportasi Publik Setelah Dilakukan
Optimasi Pada Data Kedua ................................................................................ 76
Gambar 4.38 Sebaran Fasilitas Jenis Perbelanjaan Sebelum Dilakukan Optimasi
Pada Data Kedua................................................................................................ 77
Gambar 4.39 Sebaran Fasilitas Jenis Perbelanjaan Setelah Dilakukan Optimasi
Pada Data Kedua................................................................................................ 78
xv
Gambar 4.40 Sebaran Fasilitas Jenis Perbankan Sebelum Dilakukan Optimasi Pada
Data Kedua ........................................................................................................ 79
Gambar 4.41 Sebaran Fasilitas Jenis Perbankan Setelah Dilakukan Optimasi Pada
Data Kedua ........................................................................................................ 80
Gambar 4.42 Performa Demand Point dan Sebaran fasilitas Sebelum Dilakukan
Optimasi Pada Data Kedua ................................................................................ 82
Gambar 4.43 Performa Demand Point dan Sebaran fasilitas Setelah Dilakukan
Optimasi Pada Data Kedua ................................................................................ 83