BAB 2

LANDASAN TEORI

2.1 Simulasi

2.1.1 Pengertian Simulasi

Menurut Kelton, Sadowski dan Sturrock (2003,p3), simulasi mengarah kepada

sekumpulan cara-cara dan penerapan-penerapan untuk meniru perilaku dari sistem-

sistem yang sesungguhnya, misalnya dengan menggunakan komputer dan piranti lunak

yang tepat.

Menurut Kelton, Sadowski dan Sturrock (2003,p7), simulasi komputer adalah

cara untuk mempelajari bermacam-macam model dari sistem yang sesungguhnya yaitu

mengevaluasi numerik dengan menggunakan suatu piranti lunak yang dirancang untuk

meniru cara beroperasi atau meniru karakteristik dari sistem tersebut.

2.1.2 Model Simulasi

Model simulasi dapat diklasifikasikan seperti Iconic dan Symbolic. Model

simulasi Iconic (biasanya disebut simulator) seperti suatu sistem yang sesungguhnya.

Simulasi Iconic ini digunakan untuk sebuah latihan, misalnya pada Flight Simulator dan

Driving Simulator sedangkan model simulasi Symbolic adalah karakteristik dari sistem

yang didapat dari bentuk angka atau simbol. Model simulasi Symbolic ini biasa

dijalankan pada sebuah komputer, jadi tanpa sebuah komputer, simulasi tidak dapat

dilakukan.

8

2.1.2.1 Klasifikasi dalam Model Simulasi

Model simulasi dapat diklasifikasikan dalam tiga dimensi yang berbeda, yaitu :

1. Segi waktu (Static vs Dynamic)

Pada model simulasi Static, waktu tidak terlalu berpengaruh terhadap

proses atau suatu proses yang terjadi pada waktu-waktu tertentu saja. Contoh:

simulasi gempa untuk menguji struktur bangunan, simulasi monte carlo.

Sedangkan pada model simulasi Dynamic, proses sangat dipengaruhi

oleh waktu atau berlangsung pada suatu rentang waktu. Contoh: simulasi

gerakan roket, simulasi kedatangan mobil ke jalan tol, simulasi kontrol elevator.

2. Segi Sistem (Continuous vs Discrete)

Dalam model simulasi Discrete , kondisi dari sistem dapat berubah-ubah

secara diskrit (terputus-putus). Contoh: simulasi jumlah tabungan, simulasi

kedatangan pembeli.

Sedangkan dalam model simulasi Continuous sistem dapat terus berubah

setiap saat menurut waktu. Contoh: simulasi gerakan roket, simulasi peningkatan

suhu udara.

3. Segi Input (Deterministic vs Stochastic)

Yang dimaksud dengan simulasi Deterministic adalah simulasi yang

menggambarkan suatu proses yang pasti terjadi (tidak tergantung

ketidaktentuan). Contoh: percobaan reaksi kimia di lab.

9

Sedangkan yang dimaksud dengan simulasi Stochastic adalah simulasi

yang menggambarkan suatu proses yang mengandung sifat ketidakpastian atau

probabilistik atau random. Contoh: simulasi kedatangan pelanggan atau pembeli.

2.1.3 Langkah-langkah Dalam Pembuatan Simulasi

Langkah-langkah atau proses yang harus diperhatikan dalam pembuatan

simulasi, adalah sebagai berikut:

- Problem Definition atau pendefinisian masalah, yaitu mendefinisikan seluruh

masalah untuk mencapai target akhir yang akan dicapai. Apabila kita ingin

memecahkan sebuah masalah dengan baik, sebelumnya kita harus mengetahui

terlebih dahulu apa masalahnya agar dapat mendapatkan sebuah solusi dari

masalah tersebut. Untuk mengetahui masalah yang dihadapi, dapat kita lakukan

dengan mengumpulkan informasi dan data yang secukupnya untuk dipelajari

baik masalahnya maupun di dalam sistem yang ada.

- Project Planning atau perencanaan proyek, yaitu memastikan adanya sumber

perangkat lunak dan perangkat keras dan lain-lain untuk digunakan dalam

perencaaan. Hal yang penting dalam perencanaan adalah penentuan hasil akhir

atau tujuan dari rencana pembuatan simulasi.

- System Definition atau mendefinisikan sistem, yaitu menentukan batasan yang

dapat digunakan pada pendefinisian sebuah sistem dan menyelidiki cara kerja

sistem yang sesungguhnya. Pertama, kita harus mencoba untuk mengidentifikasi

setiap karakteristik sebuah sistem sebagai obyek. Setelah itu kita spesifikasikan

10

hasil akhirnya, dimulai dengan mengidentifikasikan komponen yang akan

digunakan kemudian tentukan setiap komponen-komponen yang akan

dimasukkan dalam sebuah model.

- Conceptual Model Formulation atau perumusan konsep dari model, yaitu

mengembangkan bentuk dasar dari model secara grafik (diagram balok) atau

pseudocode untuk mendefinisikan komponen-komponen, mendeskripsikan

variabel, dan interaksi dari sistem.

- Preliminary Experimental Design atau perancangan awal, yaitu memilih

keefektifan dari ukuran yang digunakan. Sebuah perancangan simulasi komputer

merupakan rencana yang sangat penting untuk sebuah kuantitas dari informasi

yang diperoleh.

- Input Data Preparation atau persiapan data masukan, yaitu mengidentifikasikan

dan mengumpulkan data yang diperlukan dalam sebuah simulasi, seperti waktu

rata-rata, waktu proses yang dibutuhkan, keabsahan dari sebuah data, waktu

yang dibutuhkan untuk hal-hal lainnya.

- Programming Language atau bahasa pemrograman, yaitu merancang sebuah

simulasi ke dalam bahasa pemrograman. Lebih dari 100 bahasa pemrograman

yang berbeda yang dapat digunakan, dan ratusan bahasa telah digunakan dalam

perusahaan dan universitas. Bahasa pemrograman untuk perancangan simulasi

adalah FORTRAN, BASIC, PASCAL, C, VISUAL BASIC, dan lain-lain.

- Verification and Validation atau verifikasi dan validasi, yaitu meyakinkan

bahwa model dilakukan dengan sebuah analisis (Debugging) dan hasil akhir dari

11

model dapat dipercaya dan digambarkan ke dalam sistem yang sesungguhnya.

Yang perlu kita ingat dari Verification and Validation ini adalah jika model

tersebut akan digunakan untuk setiap periode waiktu, maka data dan model

harus dikaji ulang secara berkala untuk memastikan ketelitiannya.

- Final Experimental Design atau perancangan akhir, yaitu perancangan yang

menghasilkan informasi dan bagaimana sistem dapat diuji dan untuk dijalankan.

- Experimentation atau melakukan uji coba, yaitu menguji coba sebuah simulasi

untuk mengetahui sampai di mana kinerja dari simulasi tersebut.

- Analysis and Interpretation atau analisis dan interpretasi, yaitu menganalisa dan

menarik kesimpulan dari data yang terbentuk melalui simulasi.

- Implementation and Documentation atau implementasi dan dokumentasi, yaitu

penggunaan dari simulasi dan mendokumentasikan langkah-langkah dalam

proses pembuatan simulasi.

12

Langkah-langkah dalam proses pembuatan simulasi dapat digambarkan seperti

di bawah ini :

Gambar 2.1 Langkah-langkah Pembuatan Simulasi

Problem Definition

Project Planning

System Definition

Conceptual Model Formulation

Preliminary Experimental

Input Data Preparation

Model Translation

Verification and Validation

Final Experimental Design

Experimentation

Analysis and Interpretation

Implementation and Documentation

13

2.1.4 Keuntungan dan Kerugian Simulasi

2.1.4.1 Keuntungan Simulasi

Keuntungan dari uji coba dengan menggunakan simulasi adalah sebagai berikut :

- Mengantisipasi kemungkinan-kemungkinan adanya kesalahan atau kegagalan

sebelum dilakukan implementasi ke dalam sistem yang sesungguhnya.

- Dengan simulasi kita dapat memberikan gambaran yang jelas tentang sistem

yang akan dibuat.

- Dengan simulasi kita dapat melakukan evaluasi sistem dalam jangka waktu yang

singkat. Contohnya, jika dalam sistem yang sebenarnya diperlukan waktu

beberapa hari untuk mengetahui hasil dari sistem tersebut namun dengan

simulasi kita dapat mempercepatnya hanya dalam beberapa menit saja.

2.1.4.2 Kerugian Simulasi

Kerugian dari uji coba dengan menggunakan simulasi adalah sebagai berikut :

- Dibutuhkan keahlian khusus untuk membuat suatu simulasi.

- Hasil dari simulasi kadang-kadang tidak sepenuhnya sesuai dengan keadaan

yang sebenarnya.

- Untuk melakukan suatu simulasi membutuhkan biaya yang mahal dan waktu

yang lama.

14

2.1.5 Aplikasi-aplikasi yang Menggunakan Simulasi

Hampir semua aplikasi dapat disimulasikan, contoh-contoh aplikasi yang telah

disimulasikan adalah sebagai berikut:

- Computer System, yaitu komponen perangkat keras, sistem piranti lunak,

jaringan hardware, manajemen dan struktur data, proses informasi, kehandalan

dari perangkat keras dan perangkat lunak.

- Manufacturing, yaitu fasilitas produksi, fasilitas penyimpanan, sistem inventori,

perancangan mesin, sistem pengatur bahan material.

- Bussiness, yaitu analisis stok dan komoditi barang, penghargaan, strategi

penjualan, analisis pengeluaran, transportasi, perencanaan dan peramalan.

- Government, yaitu senjata militer dan perlengkapan lainnya, strategi militer,

ramalan jumlah penduduk, tanah, pengadilan, pengaturan lalu lintas, pelayanan

kebersihan, dan lain-lain.

- Ecology and Environment, yaitu prakiraan cuaca, sistem energi matahari,

analisis gempa bumi dan badai, polusi udara, polusi air dan pembersihan, dan

hasil produksi.

- Society, yaitu jumlah penduduk dan pangan, struktur organisasi, kesejahteraan

penduduk.

- Biosciences, yaitu analisis sistem kinerja, pengendalian penyakit, sirkulasi daur

hidup, dan ilmu obat-obatan.

15

Aplikasi-aplikasi seperti di atas digunakan untuk membantu dalam memecahkan

suatu masalah yang ada, karena simulasi merupakan cara yang efektif untuk melakukan

uji coba pada sebuah sistem, perancangan sebelum membuat suatu prototipe yang benar.

2.2 Queue

2.2.1 Pengertian Queue

Queues adalah suatu tipe data yang mengikuti pola FIFO (First In First Out)

yang berarti elemen yang pertama masuk adalah elemen yang pertama pula dikeluarkan.

Hal ini dapat dikatakan sebagai Queues apabila terjadi suatu antrian, dan antrian yang

terjadi karena banyaknya yang berdatangan secara Sequence (berurutan).

Queue memiliki operasi dasar enQueue dan deQueue. EnQueue berguna untuk

menambahkan suatu elemen pada akhir dari Queue dan deQueue berguna untuk

menghapus elemen pada awal dari Queue. Gambar 2.2 memperlihatkan gambaran

abstrak dari Queue. Gambar 2.3 memperlihatkan cara kerja fungsi enQueue dan

deQueue pada Queue.

Gambar 2.2 Model Queue

Banyak contoh dalam kehidupan sehari-hari yang menerapkan konsep dari

Queue, seperti antrian pasien di ruang tunggu dokter atau antrian pembeli tiket.

deQueue enQueue

Queue

16

Dalam queue pasti ada penambahan dan pengurangan isi stack, di bawah ini

adalah contoh aktivitas yang terjadi dalam stack queue.

Gambar 2.3 Contoh enQueue dan deQueue Pada Queue

Start

Front

Back Front

Back

Add 1 item

Front

Back Add 8 items

Front

Back Remove 1 item

Remove 5 items Back

Front

Add 2 items

Front

Back

Remove 1 item

Front

Back

Add 1 item

Front

Back

Add 6 items

Front

Back

17

2.2.2 Pengertian Priority Queue

Priority Queue adalah Queue dengan basis HPIFO (Highest Priority In First

Out) berbeda dengan Queue yang sangat bergantung kepada waktu kedatangan (elemen

yang datang pertama akan selalu diambil atau dihapus pertama pula), sedangkan pada

Priority Queue elemen yang akan diambil atau dihapus adalah elemen yang memiliki

prioritas tertinggi (bila yang menjadi prioritas adalah waktu kedatangan maka Priority

Queue berfungsi seperti Queue).

Priority Queue dibedakan menjadi dua tipe, yaitu:

- Ascending Priority Queue, yaitu Queue yang diurutkan dengan prioritas menaik,

yaitu dari elemen yang memiliki prioritas terendah hingga prioritas tertinggi.

- Descending Priority Queue, yaitu Queue yang diurutkan dengan prioritas

menurun, yaitu dari elemen yang memiliki prioritas tertinggi hingga prioritas

terendah.

Untuk mempresentasikan Priority Queue dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu

Set dan List. Dengan Set, data dimasukkan ke dalam Queue berdasarkan waktu

kedatangan, sedangkan pengambilannya tetap berdasarkan prioritas. Keuntungan dari

Set adalah operasi enQueue sangat cepat dan sederhana, tetapi operasi deQueue menjadi

sangat kompleks karena diperlukan pencarian elemen dengan prioritas tertinggi ,

sedangkan dengan List, data di enQueue dan di deQueue berdasarkan prioritas.

18

2.3 Elevator

2.3.1 Pengertian Elevator

Menurut Ensikopedia Americana, Elevator adalah sebuah peralatan yang terdiri

dari gerbong yang digunakan untuk menaikkan dan menurunkan penumpang atau

barang, yang disebut juga sebuah lift.

Menurut Otis Elevator Company, Elevator adalah sebuah alat transportasi

vertikal, yang dibutuhkan dalam gedung-gedung bertingkat untuk mengangkut barang-

barang dan orang secara lancar.

2.3.2 Prinsip Dasar Kerja elevator

Prinsip dasar dari kerja elevator adalah naik dan turun, elevator akan naik jika

terdapat permintaan dari lantai yang posisinya berada di atas Elevator Car (gerbong

elevator) dan elevator akan turun jika terdapat permintaan dari lantai yang posisinya

berada di bawah Elevator Car. Elevator berada pada posisi Standby (siaga) jika tidak

ada permintaan.

Perubahan arah pada elevator terjadi apabila elevator telah mencapai batas-atas

atau batas-bawah. Yang dimaksud dengan batas-atas dan batas-bawah adalah:

- Batas-atas, yaitu batas lantai teratas jika elevator sedang naik.

- Batas-bawah, yaitu batas lantai terbawah jika elevator sedang turun.

Batas lantai terbawah dan teratas ditentukan dari lantai-lantai permintaan, lantai

permintaan yang teratas menjadi batas-atas, sedangkan lantai permintaan yang terbawah

menjadi batas-bawah.

19

2.3.3 Sistem Operasi Elevator

Sistem operasi elevator adalah sebagai berikut:

- Untuk memanggil elevator dapat dilakukan dengan penekanan tombol naik atau

turun, sehingga sistem akan memeriksa dan mencari lantai yang dipanggil

apabila lampu indikator elevator menyala.

- Pada lantai dasar hanya disediakan tombol yang arahnya naik terletak pada

bagian luar elevator, jika elevator tersebut tidak ada maka tekan tombol naik

tersebut, maka elevator akan melayani pemakai.

- Pada lantai pertengahan bel akan berbunyi (sekali untuk naik dan dua kali untuk

turun) dan arah lampu akan menyala ketika elevator sedang berhenti untuk

melayani panggilan.

- Ketika pemakai masuk ke dalam elevator , tekan tombol panel yang

menunjukkan angka pada setiap lantai yang ingin kita tuju. Tombol-tombol

tersebut akan menyala untuk menunjukkan di mana elevator harus berhenti.

- Pintu elevator memiliki deteksi elektronik yang terletak pada tepi pintu elevator

dari bawah sampai atas, ketika elevator mendeteksi ada pemakai yang melewati

daerah tersebut, maka elevator akan langsung terbuka pada waktu pemakai

mencapai elevator.

- Tombol “close door” dalam operasi panel akan meminimumkan waktu pintu

terbuka, pemakai dapat menggunakan ini untuk mengontrol kecepatan dari

elevator tersebut dengan menekan tombol tersebut pada saat pemakai masuk

atau keluar elevator.

20

- Indikator posisi “in-car”, dilengkapi dengan operasi panel peringatan untuk

mengetahui posisi di mana posisi elevator sekarang.

Berdasarkan sistem kerja elevator, maka jenis elevator dibagi menjadi 2 macam

yaitu:

- Simplex (tunggal), yaitu elevator bekerja secara masing-masing atau tidak saling

berhubungan satu sama lain.

- Duplex (ganda), yaitu elevator yang saling berhubungan satu sama lain untuk

menyelesaikan tugasnya.

2.3.4 Zone (area)

Dalam elevator (khususnya untuk gedung-gedung bertingkat tinggi) terdapat

pembagian Zone atau area, pembagaian tersebut adalah:

- Low Zone, yaitu area rendah yang menggunakan elevator berkecepatan rendah,

karena jarak yang ditempuh elevator relatif dekat.

- Medium Zone, yaitu area tengah yang menggunakan elevator yang berkecepatan

menengah, karena jarak yang ditempuh oleh elevator cukup jauh.

- High Zone, yaitu area tinggi yang menggunakan elevator berkecepatan tinggi,

karena jarak yang akan ditempuh oleh elevator jauh.

Pembagian Zone tersebut berguna untuk mempercepat proses kerja dari elevator.

Sebagai contoh, kalau kita masuk ke gedung-gedung bertingkat tinggi (± 20 lantai atau

di atasnya) kita sering menemui elevator-elevator tertentu hanya melayani lantai-lantai

tertentu saja, misalnya beberapa elevator melayani dari lantai dasar hingga lantai 7,

21

beberapa elevator berikutnya melayani lantai dasar, lantai 8 hingga lantai 14, dan

beberapa elevator lainnya melayani lantai dasar, lantai 15 hingga lantai 20.

2.3.5 Langkah-langkah Penggunaan Elevator

Langkah-langkah penggunaan elevator dari luar Elevator Car adalah:

- Tekan tombol yang ada di luar Elevator Car untuk menunjukkan arah, maka

tombol akan menyala, yang berarti panggilan telah diterima.

- Ketika elevator sampai, maka bel akan berbunyi dan pintu elevator akan terbuka.

- Pada posisi dari elevator sudah sesuai dengan posisi lantai di mana kita berada,

maka lampu indikator akan mati dan pintu elevator akan terbuka.

Langkah-langkah penggunaan elevator dari dalam Elevator Car adalah:

- Ketika pemakai sudah berada di dalam Elevator Car, maka tekan tombol lantai

yang ingin dituju.

- Pintu elevator secara otomatis akan menutup.

- Ketika elevator tiba pada lantai yang dituju, maka pintu elevator secara otomatis

akan terbuka.

- Tekan tombol “door open” jika pemakai ingin mempercepat waktu pembukaan

pintu.

22

2.4 Rekayasa Piranti Lunak

Menurut Pressman (2001, p20), rekayasa piranti lunak adalah pembangunan

dengan penggunaan prinsip-prinsip rancang bangun (engineering) untuk mendapatkan

piranti lunak ekonomis yang dapat dipercaya dan bekerja efisien pada mesin yang

sesungguhnya.

Rekayasa Piranti Lunak menurut Fritz Bauer (2001, p49) adalah penetapan dan

pemakaian prinsip-prinsip rekayasa dalam rangka mendapatkan piranti lunak yang

ekonomis yaitu terpecaya dan bekerja efisien pada mesin (komputer).

Menurut Pressman (2001, p26), untuk menyelesaikan masalah dalam suatu

industri, teknisi piranti lunak harus menggabungkan suatu strategi pembangunan yang

disebut sebagai process model atau paradigm rekayasa piranti lunak. Strategi tersebut

mencakup tiga elemen yaitu :

1. Metode-metode (methods), yaitu menyediakan cara-cara teknis membangun

piranti lunak.

2. Alat-alat bantu (Tools), yaitu menyediakan dukungan otomatis atau semi

otomatis untuk metode-metode seperti Computer Aided Software Engineering

(CASE) yang mengkombinasikan software, hardware dan software engineering

database.

3. Prosedur-prosedur (procedures), yaitu merupakan penggabungan metode dan

alat bantu.

Dalam perancangan software dikenal istilah software life cycle yaitu serangkaian

kegiatan yang dilakukan selama masa perancangan software. Pemakaian jenis software

23

life cycle yang cocok salah satunya ditentukan oleh jenis bahasa pemrograman yang

cocok. Contohnya, Waterfall Model merupakan model yang paling umum dan paling

dasar pada software life cycle pada umumnya, Rapid Application Development (RAD)

dan Joint Application Development (JAD) cocok untuk software berbasis objek (OOP),

sedangkan Sync+Stabilize dan Spiral Model yang merupakan pengembangan model

waterfall dengan komponen prototyping cocok untuk sebuah aplikasi yang rumit dan

cenderung mahal pembuatannya.

Menurut Pressman (2001, p58), berikut adalah visualisasi dari kegiatan pada

software life cycle model waterfall:

1. Spesifikasi kebutuhan (Requirement specification)

Pada tahap ini, pihak pengembang dan konsumen mengidentifikasi apa

saja fungsi-fungsi yang diharapkan dari sistem dan bagaimana sistem

memberikan layanan yang diminta. Pengembang berusaha mengumpulkan

berbagai informasi dari konsumen.

2. Perancangan arsitektur (Architectural design)

Pada tahap ini, terjadi pemisahan komponen-komponen sistem sesuai

dengan fungsinya masing-masing.

3. Detailed design

Setelah memasuki tahap ini, pengembang memperbaiki deskripsi dari

komponen-komponen dari sistem yang telah dipisah-pisah pada tahap

sebelumnya.

24

4. Coding and unit testing

Pada tahap ini, disain diterjemahkan ke dalam bahasa pemrograman

untuk dieksekusi. Setelah itu komponen-komponen dites apakah sesuai dengan

fungsinya masing-masing.

5. Integration and testing

Setelah tiap-tiap komponen dites dan telah sesuai dengan fungsinya,

komponen-komponen tersebut disatukan lagi. Lalu sistem dites untuk

memastikan sistem telah sesuai dengan kriteria yang diminta konsumen.

6. Pemeliharaan (maintenance)

Setelah sistem diimplementasikan, maka perlu dilakukannya perawatan

terhadap sistem itu sendiri. Perawatan yang dimaksud adalah perbaikan error

yang ditemukan setelah sistem diimplementasikan.

Gambar 2.4 Software Life Cycle Model Waterfall Sumber : Pressman(2001)

25

2.5 Interaksi Manusia dan Komputer

Berdasarkan evaluasi dari sudut interaksi manusia dan komputer, program

simulasi yang dirancang harus bersifat interaktif. Suatu program yang interaktif dan

baik harus bersifat user friendly, dengan lima kriteria (Shneiderman 2005, p15) sebagai

berikut :

1. Waktu belajar yang tidak lama.

2. Kecepatan penyajian informasi yang tepat.

3. Tingkat kesalahan pemakaian rendah.

4. Penghafalan sesudah melampaui jangka waktu.

5. Kepuasan pribadi.

Sebuah aplikasi yang sudah memenuhi kelima kriteria diatas maka aplikasi

tersebut benar-benar dapat dikatakan user-friendly.

Menurut (Shneiderman 2005, p74), dalam merancang sistem interaksi manusia

dan komputer yang baik juga harus memperhatikan delapan aturan utama (eight golden

rules), yaitu:

1. Strive for consistency (berusaha untuk konsisten).

2. Enable frequent user to use shortcuts (memungkinkan pengguna untuk

menggunakan jalan pintas).

3. Offer informative feedback (memberikan umpan balik yang informatif).

4. Design dialogs to yield closure (pengorganisasian yang baik sehingga pengguna

mengetahui kapan awal dan akhir dari suatu aksi).

26

5. Offer simple error handling (memberikan pencegahan kesalahan dan

penanganan kesalahan yang sederhana).

6. Permit easy reversal of actions (memungkinkan kembali ke aksi sebelumnya

dengan mudah).

7. Support internal locus of control (memungkinkan pengguna untuk menguasai

dan mengontrol sistem).

8. Reduce short term memory load (mengurangi beban ingatan jangka pendek,

sehingga pengguna tidak perlu banyak menghafal).

Delapan aturan emas inilah yang menjadi pedoman dalam menentukan

kehandalan sebuah program dalam melakukan interaksi dengan user, karena hal inilah

yang secara tidak langsung mempengaruhi hidup dari program tersebut.

2.6 Elevator Group Supervisory Control System

Struktur umum dari Elevator Group Supervisory Control System diilustrasikan

pada gambar 2.4. Dalam sistem elevator ini ada dua tipe permintaan penumpang, yaitu

“hall calls” dan “car calls”. Hall call dilakukan pada saat penumpang berada di luar

elevator, hanya menampilkan arah tujuan ke mana penumpang ingin pergi, yaitu naik

atau turun. Car call dilakukan pada saat penumpang berada di dalam elevator dan

menampilkan lantai tujuan yang ingin dicapai.

27

Gambar 2.5 Struktur Umum Elevator Group Supervisory Control System Sumber:http://www.elevatorchallenge.com/Optimal%20Elevator%20Group%2

0Control%20by%20Evolution.pdf

Jika kita lihat pada gambar 2.4, ada dua tipe controller, yaitu “car controller”

dan “group controller”. Car controller bertugas mengontrol pergerakan car dan

mengirim informasi posisi car ke group controller. Posisi elevator dan hall calls dari

masing-masing lantai bergantung pada group controller. Berdasarkan informasi ini,

maka group controller akan menentukan car mana yang tepat menjawab hall call, yang

biasanya didasarkan pada ketentuan tunggal yaitu jarak elevator dari penumpang.

Beberapa operasi elevator yang berdasarkan pada “up-down hall buttons” dan “up-

down hall lanterns” banyak digunakan sejak awal abad ini. Bagaimanapun juga, sistem

ini masih mempunyai kekurangan seperti misalnya sistem tidak dapat menerima

informasi lengkap mengenai tujuan penumpang sebelum penumpang berada dalam car.

Car hanya menerima kurang dari 50% dari keseluruhan informasi yang dikirimkan

penumpang ke sistem lebih awal dan akibatnya kualitasnya menjadi kurang baik.

Kekurangan sistem ini dapat ditingkatkan dengan menggunakan teknologi elevator yang

28

lebih baik yang tidak hanya terfokus pada tujuan saja, tetapi juga meningkatkan waktu

tunggu, kenyamanan, dan faktor lainnya.

Sebagai pengganti tombol naik-turun sederhana pada sistem elevator

konvensional, maka digunakan keypad yang dapat ditemukan pada telepon. Keypad ini

diletakkan di lobi elevator setiap lantai. Sistem ini mengharuskan penumpang

memasukkan angka lantai yang dituju pada keypad sebelum penumpang masuk ke

dalam car. Kemudian sistem akan segera mengarahkan penumpang ke car yang

ditunjuk melalui tampilan pada keypad.

Sistem ini mempunyai kemampuan untuk dapat menerima pengantaran

unbooked passenger dan juga sekelompok penumpang yang ingin menggunakan

elevator bersama-sama hanya dengan melakukan sekali pemanggilan. Dengan

menghitung berat beban, penumpang yang tidak diharapkan dapat dideteksi dan sistem

dapat segera menyesuaikan beban. Dengan cara yang sama, penumpang yang disebut

ghost passenger, yaitu penumpang yang tidak berniat menumpang, dapat dikenali

berdasarkan timbangan beban. Sistem dapat membatalkan panggilan tersebut.

2.7 Elevator Group Control Problem

Pada lalu lintas sistem kontrol elevator, dua buah hirarki level kontrol yang

saling berhubungan harus diselesaikan dengan dua solusi yang berbeda. Level bawah

untuk memerintahkan masing-masing elevator untuk bergerak naik atau turun, untuk

bergerak atau berhenti dan untuk membuka atau menutup pintu. Level atas

mengkoordinasi pergerakan elevator dengan aturan logika yang bertujuan untuk

29

meningkatkan kemampuan sistem. Permasalahan ini diselesaikan dengan group

supervisory control strategy.

Gambar 2.6 Elevator Group Control Problem Sumber : ftp://ftp.dca.fee.unicamp.br/pub/docs/gudwin/publications/wcci98_2.pdf

Seperti kita ketahui bahwa, sistem elevator harus dapat merespon car call dan

hall call dalam pengoperasiannya, maka strategi kontrol harus bersifat fleksibel untuk

dapat mengatasi kondisi yang berbeda-beda, misalnya perubahan permintaan

penumpang, atau pola pergerakan lalu lintas elevator yang dapat berubah (pelayanan

khusus, up-peak, down-peak).

Perubahan waktu panggilan, lokasi panggilan dan tujuan penumpang merupakan

permasalahan yang muncul dalam sistem elevator dan bisa terjadi pada saat yang tidak

terduga. Oleh karena itu group supervisory control strategy sangat penting dan harus

terorganisir dengan baik.

30

2.8 Algoritma Ordinal Structure Fuzzy Logic (OSFL)

Ordinal Structure Fuzzy Logic (OSFL) merupakan algoritma gabungan dari

teknik simbolis dan numerik, sehingga dapat menghasilkan solusi yang tepat dari data

yang kurang jelas dan metode tersebut juga sangat berperan dalam aplikasi komputer

maupun perangkat elektronik. OSFL berbeda dengan logika klasik yang mana hanya

dapat memberikan pernyataan hitam atau putih, benar atau salah, ya atau tidak. Dalam

logika sederhana, suatu objek dapat bernilai 0 atau 1. Sedangkan pada OSFL,

pernyataan dapat diasumsikan dengan nilai real antara 0 dan 1, mewakili nilai suatu

unsur dalam set yang ditentukan.

Pada desain sistem kontrol yang masih sederhana, biasanya hanya terdapat satu

ukuran, seperti kecepatan maksimum, posisi, waktu minimum, dan lain-lain. Karena

keterbatasan penumpangan algoritma kontrol yang sederhana tersebut, maka akan sulit

untuk merancang sistem dengan sasaran yang lebih dari satu.

Dengan sistem kontrol OSFL, sasaran dalam jumlah tertentu dapat dengan

mudah diikutsertakan dalam rancangan. Struktur dari sistem kontrol ini memungkinkan

sejumlah sasaran yang penting dipertemukan dalam waktu yang bersamaan.

Rancangan kontrol elevator dalam penelitian ini, mempunyai beberapa sasaran,

yaitu :

- Meminimisasi waktu tunggu penumpang pada saat menunggu elevator datang.

- Meminimisasi waktu tunggu yang dibutuhkan penumpang saat berada di dalam

elevator.

- Meminimisasi kepadatan di dalam elevator.

31

- Meminimisasi jarak tempuh elevator dari satu lantai ke lantai yang lainnya.

- Melayani penumpang sebanyak mungkin selama waktu yang ada.

Perlu diketahui bahwa beberapa sasaran yang disebutkan di atas mempunyai

permasalahan yang saling berlawanan. Sebagai contoh, minimisasi waktu tunggu tidak

akan bisa dilakukan jika ingin menghemat energi dan mengurangi kepadatan dalam

elevator. Jadi sistem kontrol ini bekerja dengan mengoptimasi sejumlah sasaran dengan

batasan pergerakan lalu lintas elevator dan waktu tunggu.

Di bawah ini diilustrasikan grafik distribusi waktu tunggu penggunaan elevator

pada suatu gedung bertingkat pada saat jam kerja selama satu hari. Di mana pada saat

tertentu akan terjadi kepadatan yang mengakibatkan meningkatnya waktu tunggu, yaitu

pada saat jam keberangkatan karyawan, jam makan siang dan jam pulang karyawan.

Wai

ting

Tim

e (s

)

Gambar 2.7 Contoh Distribusi Waktu Tunggu Selama Jam Kerja Sumber : ftp://ftp.dca.fee.unicamp.br/pub/docs/gudwin/publications/wcci98_2.pdf

Logika OSFL diuraikan sebagai berikut “Jika X adalah A maka Y adalah B”,

pernyataan tersebut dapat dikatakan sederhana dan menyesuaikan dengan bahasa

manusia. Bagaimanapun juga jika suatu sistem mempunyai masukan dan keluaran

32

multi, maka orang harus membangun aturan fuzzy dengan tujuan untuk menjelaskan

kemampuan sistem. Dan ini tidak mudah karena ada ketidakcocokan antara logika fuzzy

dengan gambaran yang dimiliki manusia.

Setiap elevator dalam sistem kendali kontrol elevator mengikuti sistem kontrol

Multi Input Single Output (MISO). Sistem ini menggunakan struktur model ordinal,

yang menyesuaikan dengan gambaran manusia tentang aturan fuzzy ketika sistem

mempunyai masukan banyak dan keluaran banyak. Semua aturan fuzzy diuraikan dalam

ruang dimensi tunggal untuk masing-masing model masukan dan keluaran. Hubungan

masing-masing aturan dapat terjadi dengan memberikan bobot pada masing-masing

aturan. Sistem model ini lebih mudah dalam membangun atau memodifikasi aturan

fuzzy bila dibandingkan dengan aturan logika fuzzy konvensional yang masing-masing

aturan diuraikan dalam ruang dimensi tunggal.

Aturan logika fuzzy konvensional diuraikan seperti di bawah ini :

Ri : Jika x1 adalah Ai1 dan x2 adalah Ai2 maka yi adalah Bi

(i = 1, 2, … n)

Menggunakan rumus sebagai berikut :

Untuk sistem n-masukan 1-keluaran, struktur model OSFL diuraikan seperti di

bawah ini :

Ri : Jika x1 adalah Ai1 maka y adalah Bi

Rj : Jika x2 adalah Aj2 maka y adalah Bj

33

(i, j = 1, 2, … n)

dimana, x1 dan x2 adalah masukan dan y adalah keluaran

Ri adalah aturan logika fuzzy ke-i

Ai1, Aj2, Bi dan Bj adalah variabel fuzzy

n adalah jumlah aturan

Menggunakan rumus sebagai berikut :

dimana, Ri adalah aturan logika fuzzy ke-i dengan input x1

Rj adalah aturan logika fuzzy ke-j dengan input x2

wi adalah bobot aturan Ri

wj adalah bobot aturan Rj

µi adalah nilai sebenarnya dari Ri

ci adalah posisi tengah

Si adalah wilayah dari fungsi anggota dengan variabel fuzzy Bi

34

Tabel 2.1 Fuzzy Inference Rules

Inference Rules Weights Jika wt kecil maka prioritasnya besar 0.7 Jika wt sedang maka prioritasnya sedang 0.6 Jika wt besar maka prioritasnya kecil 0.5 Jika rt pendek maka prioritasnya besar 0.7 Jika rt sedang maka prioritasnya sedang 0.6 Jika rt panjang maka prioritasnya kecil 0.5 Jika ld kecil maka prioritasnya besar 0.7 Jika ld sedang maka prioritasnya sedang 0.6 Jika ld besar maka prioritasnya kecil 0.5 Jika td dekat maka prioritasnya besar 0.7 Jika td sedang maka prioritasnya sedang 0.6 Jika td jauh maka prioritasnya kecil 0.5 Jika hcaw kecil maka prioritasnya besar 0.7 Jika hcaw sedang maka prioritasnya sedang 0.6 Jika hcaw besar maka prioritasnya kecil 0.5 Jika daw kecil maka prioritasnya besar 0.7 Jika daw sedang maka prioritasnya sedang 0.6 Jika daw besar maka prioritasnya kecil 0.5

2.9 Aturan Logika Fuzzy

Di bawah ini adalah aturan logika fuzzy dalam kondisi yang berbeda-beda, yaitu

menurut pola pergerakan lalu lintas elevator yang berjalan. Pola pergerakan lalu lintas

elevator dibedakan menjadi tiga jenis yaitu, normal, up-peak, dan down-peak.

Tabel 2.2 Aturan Logika Fuzzy Untuk Normal Traffic Sumber :ftp://ftp.dca.fee.unicamp.br/pub/docs/gudwin/publications/wcci98_2.pdf

A_time(i,j)\W_time(j) Big_w Medium_w Small_w Big_a Medium Low Low

Medium_a High Medium Low Small_a High High Medium

35

Pada tabel 2.1, W_time(j) dan A_time(i,j) adalah variabel yang menunjukkan

waktu saat hall call ke-j sedang menunggu untuk dilayani. Jumlah penumpang dalam

elevator ke-i harus lebih sedikit dari jumlah maksimum yang ditentukan. Prioritas

keterhubungan diset dengan nilai 0. Prioritas dapat ditetapkan zero, low, medium, atau

high yang dituliskan dengan pasangan (Elevator,Call) – Priority(i,j).

Tabel 2.3 Aturan Logika Fuzzy Untuk Up-Peak Traffic Sumber :ftp://ftp.dca.fee.unicamp.br/pub/docs/gudwin/publications/wcci98_2.pdf

A_time(i,j)\W_time(j) Big_w Medium_w Small_w Big_a Medium Low

(Zero ) Low

(Zero ) Medium_a High Medium

(Zero ) Low

(Zero ) Small_a High High

(Zero ) Medium (Zero )

Aturan logika fuzzy pada tabel 2.2 berbeda dengan tabel 2.1. Perbedaan pertama,

yaitu pada lalu lintas up-peak , aturan diproses pada saat penumpang di dalam elevator

berjumlah di bawah kapasitas maksimum. Prioritas diset 0. Perbedaan kedua, aturan

baris pertama diproses secara independen berdasarkan arah pergerakan elevator, dan

keputusan diset 0 pada kolom bayangan seperti yang diperlihatkan pada tabel, jika hall

call adalah panggilan naik. Sebagai tambahan, dua buah aturan akan langsung dipakai

untuk mengirim elevator ke lantai utama ketika elevator dalam keadaan “available”.

36

Tabel 2.4 Aturan Logika Fuzzy Untuk Down-Peak Traffic Sumber :ftp://ftp.dca.fee.unicamp.br/pub/docs/gudwin/publications/wcci98_2.pdf

A_time(i,j)\W_time(j) Big_w Medium_w Small_w Big_a Medium Low

(Zero ) Low

(Zero ) Medium_a High Medium

(Zero ) Low

(Zero ) Small_a High High

(Zero ) Medium (Zero )

Aturan tabel 2.3 diproses pada kondisi yang sama dengan aturan tabel 2.2, tetapi

arah keputusan pada kolom bayangan berlawanan, dan tidak ada car yang dikirim ke

lantai utama ketika car dalam keadaan “available”.

Di bawah ini diilustrasikan fungsi keanggotaan dari variabel input dan output

pada sistem kontrol elevator.

37

Gambar 2.8 Fungsi Keanggotaan Variabel Input Sumber : http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.16.9555

Gambar 2.9 Fungsi Keanggotaan Variabel Output Sumber : http://citeseerx.ist.psu.edu/viewdoc/summary?doi=10.1.1.16.9555