Inovasi teknologi tepat guna dan energi

terbarukan yang ramah lingkungan dan

sustainable sebagai upaya menghadapi

krisis energi.

Judul Esai :

Inovasi Teknologi WEIGH IN MOTION yang murah, efisien, dan

ramah lingkungan sebagai solusi kerusakan jalan di Jawa Tengah

Diajukan untuk Mengikuti Kompetisi

ESAI NASIONAL

FESTIVAL ILMIAH MAHASISWA 2014

STUDI ILMIAH MAHASISWA UNS

Diusulkan Oleh :

William Yohanes S (M0211075/2011)

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

KOTA SURAKARTA

2014

INOVASI TEKNOLOGI WEIGH IN MOTION YANG

MURAH,EFISIEN, SERTA RAMAH LINGKUNGAN SEBAGAI

SOLUSI MASALAH KERUSAKAN JALAN DI JAWA

TENGAH

Provinsi Jawa Tengah merupakan salah satu Provinsi yang penting dalam

pembangunan nasional Indonesia. Provinsi ini menghubungkan wilayah Jawa timur

dan Jawa Barat serta kota-kota penting yang ada di Indonesia seperti bali, madura,

dan lain-lain. Terjadi arus perputaran ekonomi di daerah ini seperti distribusi

pangan, papan dan sandang ke daerah-daerah lainnya di Indonesia.

Diperlukan insfrastruktur yang baik untuk membangun pertumbuhan

ekonomi di Indonesia khususnya wilayah Jawa Tengah. Pembangunan Infrastruktur

mempunyai peranan yang vital dalam pemenuhan hak dasar rakyat. Infrastruktur

adalah katalis pembangunan. Ketersediaan infrastruktur dapat memberikan

pengaruh pada peningkatkan akses masyarakat terhadap sumber daya sehingga

meningkatkan akses produktivitas sumber daya yang pada akhirnya mendorong

pertumbuhan ekonomi.

Salah satu infrastruktur yang sangat mempengaruhi pembangunan dan

pertumbuhan ekonomi adalah jalan. Infrastruktur jalan berperan secara langsung

dan secara tidak langsung dalam pembangunan nasional. Secara tidak langsung,

keberadaan infrastruktur jalan akan mendukung produktivitas sektor ekonomi

lainnya sehingga mendorong pertumbuhan ekonomi dan peningkatan kondisi

sosial-budaya kehidupan masyarakat melalui efek berganda. Sedangkan secara

langsung terkait sektor konstruksi, infratruktur jalan raya juga akan menciptakan

kesempatan kerja dan usaha. oleh karena itu, keberadaan infrastruktur jalan yang

baik akan dapat mendorong terciptanya stabilitas berbagai aspek dalam masyarakat

guna menunjang laju pembangunan nasional.(Sudaryadi, 2007)

Menurut Undang Undang Jalan Raya No. 13/1980 jalan adalah suatu

prasarana perhubungan darat dalam bentuk apapun, meliputi segala bagian jalan

termasuk bangunan pelengkap dan perlengkapannya yang diperuntunkkan bagi lalu

lintas. Jalan diklasifikasikan sebagai berikut :

a. Jalan Umum : jalan yang diperuntukkan bagi lalu lintas umum.

b. Jalan Khusus : jalan-khusus yang tidak boleh dipergunakan umum.

c. Jalan Tol : jalan umum yang pemakainya diwajibkan membaya

tol. ( Suryadharma, Hendra, dkk)

Berdasarkan data dari Jasa Marga diketahui bahwa panjang jalan di Provinsi

Jawa Tengah adalah 23. 529 km, total panjang jalan nasional adalah 1297 km, jalan

Provinsi 2525 km, jalan kabupaten 19.707 km. Dari data tersebut diperoleh jalan

yang harus diperbaiki masing-masing yaitu jalan nasional 87,8 km, jalan provinsi

1086,4 km, jalan kabupaten 9098 km.

Gambar 1. Jalan tol di daerah Jawa Tengah

Banyaknya jalan yang mengalami kerusakan merupakan penghambat

pertumbuhan suatu wilayah. Lebih dari itu kerusakan jalan juga dapat mengancam

keselamatan berkendaraan dan merupakan faktor utama kecelakaan lalu lintas.

Terbukti berdasarkan data kecelakaan lalu lintas di Indonesia saat lebaran 2013

tahun yang berjumlah 2337 kasus dengan total korban meninggal 518 orang dengan

jumlah itu 80 korban tewas karena kecelakaan di Jawa Tengah.

Kerusakan jalan khususnya di daerah Jawa Tengah disebabkan oleh

berbagai faktor diantaranya muatan kendaraan yang berlebih, kepadatan lalu lintas,

faktor alam seperti tanah longsor dan banjir. Dan seperti kita ketahui faktor utama

yang menyebabkan kerusakan jalan khususnya di daerah Jawa Tengah adalah

muatan kendaraan yang berlebih.

Muatan beban berlebih adalah kondisi dimana beban kendaraan yang

melintasi suatu jalan melebihi kapasitas standar yang telah ditetapkan. Standar

muatan jalan di Jawa Tengah adalah kurang dari 10 ton. Namun realitanya banyak

sekali kendaraan bermuatan 20 ton melintasi jalan di Jawa Tengah sehingga

menyebabkan terjadinya kerusakan jalan.

Untuk mengatasi masalah muatan yang berlebihan, telah banyak cara yang

dilakukan oleh pemerintah daerah setempat bekerja sama dengan pihak kepolisian

serta kementerian pekerjaan umum. Yakni memberikan sanksi denda kepada

pengemudi yang melanggar aturan standar muatan, membuat aturan pengurangan

kerangka pada badan truk, penurunan muatan truk yang berlebih, serta pembuatan

jembatan timbang. namun semua solusi tersebut belum mampu mengatasi masalah

ini dikarenakan sering kali pengemudi muatan serta pihak-pihak yang bertugas

melakukan kecurangan dengan membiarkan muatan berlebih melintas dengan

memberikan pungutan-pungutan liar kepada petugas jalan dan petugas jembatan

timbang. sepeti yang kita ketahui dari berita yang beredar, gubernur Jawa Tengah,

Ganjar Pranowo marah-marah saat menyidak petugas yang tertangkap basah

menerima pungutan liar di jembatan timbang, subah, batang.

Jembatan timbang sendiri merupakan perangkat yang berfungsi untuk

mengawasi dan mencegah pelanggaran batas muatan dan memonitoring terhadap

arus lalu lintas kendaraan serta barang. Jembatan timbang diklasifikasikan menjadi

empat jenis yakni jembatan timbang konvensional, jembatan timbang sumbu,

jembatan timbang portabel, serta jembatan timbang modern. Jembatan timbang

konvensional terdiri dari suatu platform untuk menimbang seluruh kendaraan

beserta muatannya.. Pada umumnya jembatan timbang yang digunakan di daerah

Jawa Tengah adalah jembatan timbang konvensional.

Prinsip kerja jembatan timbang adalah ketika truk masuk pada jembatan

timbang berhenti, sensor load cell yang berada jembatan timbang mendeteksi

tekanan beban dari truk dan muatan yang di konversikan kedalam arus atau

tegangan listrik. Arus atau tegangan listrik yang dihasilkan ini selalu berubah-ubah

mengikuti beban atau tekanan yang timbang. lalu arus dan tegangan ini di kirim ke

analog digital, analog digital memproses perubahan arus dan tegangan sehingga

akan timbul nilai digital hasil penimbangan.

Namun ada masalah baru saat pengoperasian jembatan timbang yakni

kendaraan harus dalam keadaan berhenti saat pengukuran muatan. Hal ini

menimbulkan kemacetan yang sangat panjang sehingga pengemudi kurang sabar

menunggu dan ini merupakan cikala bakal pemberian pungutan liar kepada petugas

operasi.

Gambar 2. Jembatan timbang

Teknologi Fiber Optik sebagai perangkat untuk mendeteksi muatan berlebih

yang telah banyak di buat di kota-kota besar dunia yakni Kentucky, Michigan,

Zurich, Belgia, Prancis, Swedia. Sepengetahuan penulis hanya satu tempat di

Indonesia yang menggunakan teknologi Fiber Optik sebagai alat untuk pendeteksi

muatan berat adalah jembatan Suramadu.

Gambar 3. Teknologi Fiber Optik Weigh-in Motion.

Prinsip kerja teknologi WIM adalah mendeteksi suatu berat kendaraan yang

bergerak pada kecepatan tertentu di atas jalan dengan mengukur beban roda

kendaraan pada saat berjalan. Sehingga permasalahan yang ditimbulkan oleh

teknologi jembatan timbang dapat diatasi. Selain itu, teknologi ini merupakan salah

satu bentuk modernisasi transportasi darat karena dapat juga memonitoring

kendaraan yang melintas.

Untuk pengembangan sensor serat optik untuk keperluan teknologi Weigh

In Motion digunakan sensor serat optik modulasi intensitas karena sensor ini lebih

sederhana dalam pengoperasia , harga yang murah, serta ramah lingkugan. Murah

karena hanya mendeteksi perubahan intensitas dari serat optik, ramah lingkungan

karena saat pembuatan nya tidak memerlukan lahan yang sangat banyak . Sensor

ini dapat mengalami pelemahan daya cahaya pada ujung serat optik sering dikenal

dengan nama rugi-rugi. Rugi-rugi dapat disebabkan oleh gangguan luar dan dalam.

Contoh gangguan luar yang digunakan pada analisis esai ini adalah tekanan dimana

tekanan ini akan menyebabkan penurunan intensitas cahaya yang ditransmisikan

oleh serat optik. Secara skematik ditunjukkan pada gambar di bawah ini.

Gambar 4. Fiber sensor sebelum dilakukan tekanan dan setalah dilakukan

tekanan

Analisis penulisan esai ini mengacu pada penelitian sensor serat optik tugas

akhir edi prasetyo mengenai Fiber Sensor Tipe Modulasi Intensitas untuk Aplikasi

Pengukuran Beban Kendaraan Berjalan (Weigh In Motion): Fabrikasi dan Analisis

Sinyal Optik yang juga merupakan teman penulis meneliti di lap optik dan fotonik

fisika FMIPA UNS. Pada penelitian nya sensor serat optik (fiber sensor) dibuat

dalam skala laboratorium.proses penelitian nya adalah sebagai berikut : fiber sensor

dibentuk pola melingkar dengan melilitkan serat optik pada sebuah silinder berulir.

Lalu fiber sensor diuji dengan melewatkan sebuah beban berjalan pada fiber sensor

sehingga serat optik di dalamnya yang awalnya berbentuk lingkaran akan

terdeformasi menjadi bentuk elips. Terdeformasinya serat optik menyebabkan

terjadinya perubahan jari-jari kelengkungan. Perubahan jari-jari kelengkungan serat

optik menyebabkan penurunan intensitas cahaya yang ditransmisikan oleh serat

optik terjadinya rugi-rugi. Gambar dibawah ini menunjukan fiber sensor ketika

diberi perlakuan beban statis dan diberi beban yang menyebabkan terjadi penurunan

transmitansi cahya dari fiber sensor.

Gambar 5a. Fiber sensor diberi beban diam gambar 5b. Fiber sensor diberi beban

bergerak

Grafik pada gambar 5 menjelaskan bahwa ada perubahan nilai transmitasi

saat fiber sensor di beri beban. Lembah pada grafik 5a menunjukkan kondisi fiber

sensor yang ditekan oleh beban muatan. Grafik 5b menjelaskan saat mobil truck

remote control bergerak di fiber sensor dengan kecepatan yang lambat ada dua

lembah yang ditunjukkan, lembah pertama disebabkan oleh ban depan truck remote

control sedangkan lembah kedua disebabkan oleh ban belakang remote control.

Tugas akhir edi prasetyo menyimpulkan bahwa dapat dibuat sensor fiber

optik dalam skala lapangan. Hal ini menghasilkan banyak manfaat yakni : a. Dapat

dibuat teknologi alternatif jembatan timbang yang diharapkan dapat diterapkan di

Jawa Tengah b. Fiber sensor menghemat waktu dan lebih efisien karena dapat

bekerja saat kendaraan bergerak. c. Fiber sensor tahan terhadap interferensi

gelombang elektromagnetik, memiliki sensivitas tinggi dan tahan terhadap korosi.

d. Biaya pembuatan fiber sensor lebih murah ketimbang pembuatan jembatan

timbang. e. Dari segi bahan pembuatan ramah lingkungan karena tidak

menghabiskan lahan atau tempat saat pembuatan berlangsung

(Prasetyo, Edi : 2014)

DAFTAR PUSTAKA

Prasetyo, edi. 2014. Fiber Sensor Tipe Modulasi Intensitas untuk Aplikasi

Pengukuran Beban Kendaraan Berjalan (Weigh In Motion): Fabrikasi dan Analisa

Sinyal Optik. Surakarta: Universitas Sebelas Maret

Sudaryadi. 2007. Dampak Pembangunan Jalur Jalan Lintas Selatan Terhadap

Output Sektor Produksi dan Pendapatan Rumah Tangga Jawa Tengah. Semarang

: Universitas Diponegoro

Suryadharma, Hendra, dkk. Rekayasa Jalan Raya. Yogjakarta : Penerbitan

Universtas Atma Jaya Yogyakarta.

PUSTAKA GAMBAR

http://sumutpos.com/2013/05/58778/jembatan-timbang-sarang-pungli

http://www.tdcsystems.co.uk/solutions/weigh-in-motion/low-speed-weigh-in-

motion

http://sumutpos.com/2013/05/58778/jembatan-timbang-sarang-punglihttp://www.tdcsystems.co.uk/solutions/weigh-in-motion/low-speed-weigh-in-motionhttp://www.tdcsystems.co.uk/solutions/weigh-in-motion/low-speed-weigh-in-motion

BIODATA PENULIS

Nama penulis adalah william yohanes s. Penulis

dilahirkan di Tangerang pada tanggal 10 agustus 1992.

Pendidikan yang telah ditempuh adalah pendidikan dasar

bertempat di SDN Sukatani 1, pendidikan pertama

bertempat di SMPN 12 Tangerang, pendidikan atas di SMAN 4 Tangerang serta

saat ini menempuh studi Fisika FMIPA di Universitas Sebelas Maret. Saat ini

penulis sedang mengambil topik tugas akhir bertema kan WEIGH IN MOTION

dibawah bimbingan Ahmad Marzuki S,Si,. P.hD. dan mengerjakan topik tersebut

di Lab Optik dan Fotonik FMIPA UNS.