KECEPATAN KEPADATAN ARUS LALU LINTAS

Hubungan Volume, Kecepatan dan Kepadatan terhadap Kinerja Ruas Jalan

Abstrak

Perilaku pergerakan arus lalu lintas pada suatu ruas jalan dan kemampuan ruas jalan tersebut dalam menampung arus lalu lintas perlu mendapat perhatian khusus bagi perencana jalan, karena akan menyangkut kualitas dan kuantitas pelayanan dari system jaringan jalan yang lebih luas. Karakteristik arus lalu lintas puncak pada pagi hari dan sore hari, secara umum lebih tinggi dan terdapat perubahan komposisi lalu lintas (dengan persentase kenderaan pribadi dan sepeda motor yang lebih tinggi, dan persentase truk berat yang lebih rendah dalam arus lalu lintas). Masalah yang dihadapi daerah kota Medan, juga kota-kota besar dimanapun bukan hanya masalah sosial yang bermacam bentuknya, tetapi juga adalah persoalan lalu lintas yang dihadapi sehari-hari. Persoalan ini bukan masalah tersendiri, karena didalamnya terkandung juga faktor manusia, ekonomi, sarana dan prasarana serta berbagai faktor lainnya yang ada. Untuk mendapatkan volume lalu lintas dalam satuan mobil penumpang (smp), maka data jumlah kendaraan tiap 15 (lima belas) menit yang diperoleh dari hasil survey dikalikan dengan faktor ekivalensi smp untuk tiap jenis kendaraan dan kemudian menjumlahkan nya, maka diperoleh volume lalu lintas total untuk tiap lima belas menit an. Pada analisis ini dilakukan perhitungan volume lalu lintas total tanpa kendaraan tidak bermotor dan volume lalu lintas total termasuk kendaraan tidak bermotor.

Kata Kunci: Hubungan Volume, Kecepatan, Kepadatan, Kinerja Ruas Jalan

Abstract

The behavior of traffic flow movement on a road segment and the ability of the road segment to accommodate the traffic flow should receive special attention for the road planner, as it will concern the quality and quantity of services of the wider road network system. Characteristics of peak traffic flow in the morning and afternoon, generally higher and there is a change in traffic composition (with higher percentage of personal vehicles and motorcycles, and lower percentage of heavy trucks in traffic flow). The problems faced by the city of Medan, as well as the big cities everywhere are not just social problems of its various forms, but also the daily traffic problems faced. This problem is not a separate problem, because it contains human factors, economy, facilities and infrastructure as well as various other factors that exist. To obtain the volume of traffic in units of passenger cars (smp), the data of the number of vehicles every 15 (fifteen) minutes obtained from the survey results multiplied by the smp equivalent factor for each vehicle type and then add them, then the total traffic volume is obtained for every fifteen minutes. In this analysis, the total traffic volume calculated without non- motorized vehicles and total traffic volume including non-motorized vehicles. Keywords: Volume Relation, Speed, Density, Road Performance

How to Cite: Sanjaya, Y. Lubis, K, Lubis, M. (2017). Hubungan Volume, Kecepatan dan Kepadatan terhadap Kinerja

Ruas Jalan, JCEBT (Journal of Civil Engineering, Building and Transportation). 1 (1): 54-61.

54

JCEBT (Journal of Civil Engineering, Building and Transportation), 1 (1) Maret 2017: 37-53.

PENDAHULUAN

kondisi  yang  ideal.  Hubungan  antara

Dalam

perancangan,

perencanaan

kecepatan dan volume lalulintas secara

dan  penetapan

berbagai

kebijaksanaan

mendasar

dapat  dinyatakan

sebagai

sistem tansportasi, teori pergerakan arus

berikut: apabila arus lalulintas pada suatu

lalulintas memegang peranan yang sangat

ruas  jalan  bertambah maka  kecepatan

penting.Kemampuan

menampung

arus

pada ruas jalan tersebut akan berkurang.

lalulintas sangat bergantung pada keadaan

Dengan

menggunakan

hubungan

fisik dari jalan tersebut, baik kualitas

antara

kecepatan

dengan

volume

maupun

kuantitasnya serta

karakteristik

lalulintas,

maka

dapat

diketahui

operasional lalulintasnya.

peningkatan  arus  dan  hasil  kecepatan

Teori pergerakan arus lalulintas ini

kendaraan pada ruas jalan tertentu sampai

akan menjelaskan mengenai kualitas dan

terjadinya kemacetan pada jalur tersebut.

kuantitas  dari  arus lalulintas  sehingga

Hubungan

kecepatan

dengan

volume

dapat

diterapkan

kebijaksanaan

atau

lalulintas tersebut dapat  dipakai

sebagai

pemilihan sistem yang paling tepat untuk

dasar

dalam

penerapan

‘Manajemen

menampung lalulintas yang ada. Untuk

Lalulintas’.

memenuhi

penerapan teori

pergerakan

lalulintas digunakan

metode

pendekatan

METODE PENELITIAN

matematis dan fisis untuk menganalisis

Dalam melakukan pengumpulan data

gejala  yang  berlangsung  dalam  arus

hal yang pertama harus dilakukan adalah

lalulintas.  Salah  satu  cara  pendekatan

pemilihan  lokasi  survei.  Pemilihan  ini

untuk

memahami

perilaku

lalulintas

mempunyai maksud sebagai berikut:

tersebut adalah

dengan menjabarkannya

1. Untuk mendapatkan  data-data  yang

dalam bentuk matematis dan grafis.

tepat untuk analisa lebih lanjut.

Suatu

peningkatan

dalam

volume

2. Untuk

mendapatkan

hasil

yang

lalulintas akan menyebabkan berubahnya

memuaskan

sehingga dapat

tercapai

perilaku lalulintas. Secara teoritis terdapat

tujuan yang diinginkan.

hubungan yang mendasar antara volume

Dalam

melakukan pemilihan lokasi

dengan

kecepatan

serta

kepadatan.

perlu  ditinjau  beberapa  kondisi  untuk

Hubungan  antara  kecepatan  dan  arus

mendapatkan yang sesuai dengan kriteria

lalulintas  (volume)  ini  dapat  dipakai

pemilihan lokasi. Adapun kriteria dalam

sebagai pedoman untuk menentukan nilai

pemilihan lokasi tersebut sebagai berikut:

matematis

dari

kapasitas

jalan

untuk

55

Yudi Sanjaya, Kamaluddin Lubis, Marwan Lubis.Hubungan Volume, Kecepatan dan Kepadatan terhadap

1.       Lokasi survei dilakukan pada pertengahan ruas jalan yang

menghubungkan dua buah persimpangan baik dengan lampu pengatur lalulintas maupun tidak.

2.       Ruas jalan mempunyai lebar yang seragam. Apabila dijumpai parkir kendaraan ditepi jalan tersebut, maka lebar efektif jalan tersebut adalah lebar jalan yang dapat dilalui arus lalulintas.

3.       Kondisi perkerasan jalan dan desain geometrik jalan dalam keadaan baik, artinya jalan rata dan lurus. Ruas jalan diusahakan sesedikit mungkin terjadinya gangguan, baik akibat kendaraan yang ingin memutar, masuk ke jalur lambat, lampu pengatur lalulintas dan gangguan dari pejalan kaki yang dapat mengganggu kelancaran arus lalulintas.

4.       Data lokasi survey Jalan Letda Sudjono sebagai berikut: lebar jalan: 15.5

meter; lebar jalan efektif: 8 meter;

Panjang jalan yang diamati : 100 meter Dengan  pertimbangan  ruas  jalan tersebut  masih  dapat  terlihat  jelas  di kamera dan waktu tempuh kendaraan

yang dapat dihitung lebih teliti.

GRAFIK US VS D

Gambar 1. Hubungan Kecepatan (Us)

dengan kepadatan (D) berdasarkan model Greenshields, Greenberg dan Underwood

Periode Survey

Untuk mendapatkan hubungan matematis yang teliti perlu diperhatikan periode survey karena untuk mendapatkan hubungan tersebut memerlukan data volume dan kecepatan yang bervariasi. Dengan ketentuan diatas maka survey dilakukan selama 4 hari dalam waktu 8 jam. Dalam mencari hubungan-hubungan seperti telah dijelaskan diatas maka diperlukan data sebagai berikut:

-          Data kecepatan sesaat (spot speed) tiap jenis kendaraan

-          Data volume tiap jenis kendaraan

56

JCEBT (Journal of Civil Engineering, Building and Transportation), 1 (1) Maret 2017: 37-53.

GRAFIK U VS Q

Gambar 2. Hubungan Kecepatan (Us) dengan Volume (Q) berdasarkan model Greenshields, Greenberg dan Underwood

Jenis kendaraan dibagi menjadi 4 jenis yaitu: PV = Private Vihicle (sedan, taksi, pickup, minibus); Micro Bus dan Micro Truck; Bus dan Truck.

GRAFIK Q VS D

Perhitungan Volume Lalulintas

Pengukuran      data      volume         ini

dilakukan    secara    manual                dengan

menggunakan counter, tiap lima menit dan untuk tiap jenis kendaraan. Dengan mengalikan faktor SMP (Satuan Mobil Penumpang) untuk tiap jenis kendaraan dan kemudian menjumlahkannya maka diperoleh volume total untuk lima menit.

Nilai ekivalensi Satuan Mobil Penumpang (SMP) yang dipakai dalam studi ini adalah:

-             Mobil Penumpang = 1.00

-	Mikro Bus	= 1.40
-	Bus	= 1.50
-	Truk	= 2.00

HASIL DAN PEMBAHASAN

Hubungan mendasar antara kecepatan dan volume adalah: dengan bertambahnya volume lalulintas maka kecepatan rata-rata ruangnya akan berkurang sampai kepadatan kritis (volume maksimum) tercapai. Setelah kepadatan kritis tercapai maka kecepatan rata-rata ruang dan volume akan berkurang.

Pada gambar 1 dapat dilihat bentuk

Gambar 3. Hubungan Volume (Q) dengan     gambar tersebut adalah klasifikasi normal

Kepadatan (D) berdasarkan model	dan dikatakan sebagai kondisi arus bebas
Greenshields, Greenberg dan Underwood
	kondisi  mendekati  arus  tak  stabil

57

Yudi Sanjaya, Kamaluddin Lubis, Marwan Lubis.Hubungan Volume, Kecepatan dan Kepadatan terhadap

(approaching unstable flow).Pada saat di						tercapainya		volume	maksimum		maka
titik 3 merupakan			kecepatan pada		saat	kapasitas jalur jalan sudah tercapai (titik
						C). Setelah mencapai titik ini volume akan
kondisi arus tak stabil (unstable flow) dan						menurun walaupun kepadatan bertambah
						sampai terjadi kemacetan (titik B).
kemacetan (forced flow). q (vehicles/hour)							Model ini adalah model terawal yang
						tercatat dalam usaha mengamati perilaku
						lalulintas.		Greenshields			(1934)
						mengadakan studi pada jalan luar kota
						Ohio, dimana kondisi lalulintas memenuhi
						syarat  karena  tanpa  gangguan  dan
						bergerak  secara  tetap  (steady  state
						condition).		Greenshields  mendapatkan
						hasil bahwa hubungan antara kecepatan
						dan kepadatan bersifat kurva linier.
k (vehicle/km)							Berdasarkan		penelitian-penelitian
Us (km/hour)			Us			selanjutnya, terdapat hubungan yang erat
(km/hour)			Uf			antara model linier ini dengan keadaan
k (vehicle/km)			q (vehicle/hour)			data	di	lapangan.Hubungan			liner
Gambar 4. Grafik Hubungan Kecepatan,						kecepatan		dan  kepadatan		ini  menjadi
Volume, dan kepadatan
Hubungan		antara  kecepatan			dan	hubungan  yang  paling  populer  dalam
kepadatan dapat dilihat pada gambar 1						tinjauan pergerakan lalulintas, mengingat
dimana	sebagai		penyederhanaan			fungsi hubungannya adalah yang paling
hubungan	tersebut		dinyatakan	linier.		sederhana		sehingga	mudah	diterapkan.
Secara umum kecepatan akan menurun						Model  ini  dapat  dijabarkan  sebagai
apabila kepadatan bertambah. Kecepatan						berikut:
arus  bebas  (Uf)  akan  terjadi  apabila							Us = Uf – (Uf/Uj).
kepadatan=0  (titik  A)  dan  pada  saat							D (2)
kecepatan=0  (titik  B)  maka  terjadi							dimana:
kemacetan (jam density).						Uf = kecepatan rata-rata ruang dalam
Pada gambar 1 menunjukkan bahwa						keadaan arus bebas
kepadatan	akan		bertambah	apabila		Dj= jam density (kepadatan pada saat
volumenya	juga	bertambah.  Pada			saat	macet total)

58

JCEBT (Journal of Civil Engineering, Building and Transportation), 1 (1) Maret 2017: 37-53.

Untuk mendapatkan nilai konstanta

volume lalulintas

merupakan hubungan

Uf dan Dj, persamaan (2) dapat diubah

eksponensial  antara

kecepatan  dan

menjadi persamaan linier Y=A+BX dengan

kepadatan

yang

dinyatakan

sebagai

memisalkan Us=Y; D=X; Uf=Uf/Dj=b.

berikut:

Kedua

konstanta

tersebut

dapat

Us = Uf .exp (-D/Dm)

(5)

dinyatakan sebagai kecepatan bebas (free

dimana:

flow speed) dimana pengendara dapat

Uf = Kecepatan pada kondisi arus bebas

memacu

kendaraannya

sesuai

dengan

Dm=Kepadatan

pada

saat

volume

keinginannya dan kepadatan macet (jam

maksimum

density) dimana kendaraan tidak dapat

Untuk mendapatkan nilai konstanta

bergerak sama sekali.

Uf dan Dm, persamaan (5) dapat diubah

Hubungan

antara

volume

dan

menjadi persamaan linier Y=A+BX sebagai

kepadatan dicari dengan mensubstitusikan

berikut:

persamaan (2) ke persamaan (1), didapat:

ln Us = ln Uf – D/Dm

(6)

Uf.D–(Uf/Dj (3) Persamaan ini merupakan

dengan memisalkan: ln Us=Y; D=X; ln Uf=a;

persamaan parabola Q = f(D)

-1/Dm=b

Bila D = Q/Us, maka berdasarkan

Bila

persamaan

(5)

disubstitusikan

persamaan (3) didapat hubungan volume

ke persamaan (1) maka hubungan volume

dan kecepatan adalah:

dan kecepatan berupa:

Q = Dj.Us – (Dj/Uf).U 2

(4)

Q= D.Uf.exp(-D/Dm)

(7)

Persamaan ini juga merupakan fungsi

Sedangkan untuk hubungan volume

parabola antara Q = f (Us). Jadi dapat

dan kepadatan adalah:

disimpulkan

bahwa

jika

terdapat

Q = Us.Dm.ln(Uf/Us)

( 8 )

hubungan  linier antara  kecepatan  dan

Model arus lalulintas yang umum

kepadatan,

maka

hubungan

antara

untuk menentukan karakteristik

spesifik

kecepatan dengan volume maupun volume

seperti kecepatan dan kepadatan adalah

dengan

kepadatan

akan

berfungsi

analisis  regresi.  Metode  ini  dilakukan

parabolik.

dengan

meminimalkan

total

nilai

Pendekatan ini diambil langsung dari

perbedaan kuadratis antara observasi dan

syarat batas (boundary condition) titik-

nilai perkiraan dari variable tidak bebas

titik pada kurva dasar kepadatan, volume

(dependent).Bila  variabel  tidak  bebas

dan  kecepatan.  Drew  dan  Underwood

linier  terhadap  variabel  bebas,  maka

memperlihatkan

bahwa

hipotesis

dari

hubungan dari kedua variabel itu dikenal

59

Yudi Sanjaya, Kamaluddin Lubis, Marwan Lubis.Hubungan Volume, Kecepatan dan Kepadatan terhadap

dengan analisis regresi linier. Bila hubungannya lebih dari dua variabel bebas tersebut sebagai analsis linier berganda. Bila variabel tidak bebas (Y) dan variabel bebas (X) mempunyai hubungan linier,

Perhitungan Kecepatan (Us), Volume

(Q)     dan Kepadatan (D). Data kecepatan dan volume yang didapat dari survey dibagi menjadi tiap 15 menitan. Dengan menggunakan persamaan (1) maka akan didapat volume lalulintas (Q), kepadatan (D), kecepatan (Us) dalam periode 15 menitan.

Hubungan Variabel Kecepatan (US), Volume (Q), dan Kepadatan (D)

Dalam studi ini untuk mencari hubungan antara variabel-variabel di atas digunakan beberapa studi yang dilakukan oleh Greenshields, Greenberg, dan Underwood seperti terlihat pada persamaan (1)-(14).

Analisa menurut Studi Greenshields

Dengan    menggunakan    persamaan

kecepatan (Us), dan kepadatan (D) dapat dinyatakan sebagai berikut:

Us	= 67.5 0.0959.D
R2	= 0.76

Q           = 67.5 D - 0.0959 D2 Q = 6.5 Us 0.0959 U 2

Analisa Menurut Studi Underwood

Dengan Menggunakan Persamaan (5)&(8), hubungan volume lalulintas (Q), kecepatan (Us), dan kepadatan (D) dapat dinyatakan sebagai berikut:

Us              = 76.98 exp (-0.00318 D)

R2             = 0.94

Q

Q = 76.98 D exp (-0.00318 D)

= 313.73 Us ln (4.34/Us)

SIMPULAN

Hubungan variabel kecepatan (Us), volume lalulintas (Q), dan kepadatan (D) dinyatakan dengan 2 (dua) buah model yaitu: Greenshields dan Underwood. Dengan mengetahui model ini dapat dilakukan analisis yang lebih mendalam mengenai karakteristik lalulintas sehingga berbagai macam penanganan masalah transportasi dapat dilakukukan. Dari hasil analisis kedua model tersebut, model Underwood memberikan tingkat akurasi terbaik (R2=0.94). Dapat terlihat bahwa hipotesa yang menyatakan jika kepadatan bertambah maka kecepatan akan menurun telah terbukti dengan model Underwood mempunyai tingkat akurasi terbaik.

DAFTAR PUSTAKA

A Wohl, M., and martin, B.V. (1967) Traffic System Analysis For Engineers and Planner. Mcgraw Hill, New York.

Salter, R.J. (1976) Highway Traffic Analysis and

Design. Mac Millan Press Ltd, London.

60

JCEBT (Journal of Civil Engineering, Building and Transportation), 1 (1) Maret 2017: 37-53.

Pignataro, LJ. (1973) Traffic Engineering Theory

and Practice.Prentice Hall, Inc.

Highway Research Board (1985).Highway Capacity

Manual.       National        Research        Council,

Washington DC.

Hoobs,     F.D.      (1979)      Traffic      Planning      and

Engineering Practice, Pergamon Press Ltd.

Breiman, L. (1969) Space-Time Relationship in One

way Traffic Flow. Transport Research.

61