Optimasi Penentuan Jalur Pipa Air Bersih Menggunakan Metode Stepping-Stones Berbasis Teknologi InformasiJozua F. Palandi, Tri Y. Evelina Program Studi Teknik Informatika STIKI Malang e-mail : jozuafp@stiki.ac.id, trievelina@stiki.ac.id

ABSTRAK Wilayah kecamatan Tirtoyudo kabupaten Malang merupakan daerah di Malang bagian Selatan dengan ketersediaan air yang minim dibandingkan dengan kecamatan lain di wilayah Malang Raya (kabupaten Malang, kota Malang, dan kota Batu). Analisis penentuan jalur pemasangan pipa air bersih yang selama ini dilakukan secara konvensional dapat ditransformasi melalui teknologi informasi yang dikombinasikan dengan metode optimasi (Stepping-Stones) untuk tujuan meningkatkan akurasi, kecepatan, dan ketepatan data dan informasi serta mendapatkan nilai yang optimal dari sisi minimasi biaya, jarak dan maksimasi manfaat. Guna visualisasi tampilan informasi yang interaktif mengenai sumber air dan pipa dibuatlah program aplikasi dengan Arcview, Visual Basic 6.0 dan sistem operasi windows, dimana aplikasi berjalan dalam mode grafis yang baik serta memanfaatkan Sistem Informasi Geografis (SIG).

Kata Kunci: Optimasi, Stepping-Stones, Teknologi Informasi, Sistem Informasi Geografis

I. LATAR BELAKANG Wilayah kecamatan Tirtoyudo kabupaten Malang merupakan daerah di Malang bagian Selatan dengan ketersediaan air yang minim dibandingkan dengan kecamatan lain di wilayah Malang Raya (Kabupaten Malang, kota Malang, dan kota Batu). Data sumber air dan data spasial di kecamatan Tirtoyudo menurut data yang diambil dari Kabupaten Malang dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1. Sumber Air Kecamatan Tirtoyudo Kabupaten MalangKetinggian permukaan laut (M) Tempat sumber air Kapasitas Sumber Liter/ menit 209.3 144.6 170.5 254.2 123.3

Analisis penentuan jalur pemasangan pipa air bersih yang selama ini dilakukan secara konvensional dapat ditransformasi melalui teknologi informasi yang dikombinasikan dengan metode optimasi untuk tujuan meningkatkan akurasi, kecepatan, dan ketepatan data dan informasi serta mendapatkan nilai yang optimal dari sisi minimasi biaya, dan jarak serta maksimasi manfaat. II. TUJUAN Berdasarkan latar belakang diatas akan dibuat sebuah Sistem Informasi Optimasi Penentuan Jalur Pipa Air Bersih yang menggunakan Visual Basic dan Arcview dengan metode stepping-stones agar mendapatkan jalur yang terpendek dan biaya yang minimal dengan cepat. Rumusan masalah ditunjukkan pada gambar 1.Permintaan Sambunga n pipa air bersih meningkat Pemasanga n belum memperti mbangkan optimasi jarak dan biaya Analisis Pemasanga n masih manual Program Komputer Sistem Informasi Geografis (Arcview) Program Komputer Visual Basic

Nama desa

Nama Sumber

Blubuk/ Taman satrian

Sbr. petung Sbr. dem Sbr. gong Sbr. K.Manjeng Sbr. wido daren Sbr. waras Sbr. kucur songo

2527 m 2370 m 2651 m 2868 m 2353 m

Bukit Bukit Bukit Bukit Bukit / Hutan lindung Bukit L.curah L.curah L.curah L.curah L.curah L.curah L.curah L.curah L.curah Desa

Pujiharjo

698 m 1000 m 1000 m 1000 m 1000 m 1000 m 1000 m 1000 m 1000 m 1000 m 543 m

94.5 22.1 56.2 17.4 10.7 15.9 24.2 20.3 30.1 12.4 173.5

Tuntutan pemasangan Jalur pipa yang terpendek, termurah, & cepat

Rekayasa Piranti Lunak Sistem Informasi Optimasi Penentuan Jalur Pipa Air Bersih

Penentuan Jalur Pipa Air Bersih Optimal

Metode Stepping-stones

Sbr tangkil

Sumber umbulan

Gambar 1. Diagram Perumusan Masalah

1

III. PUSTAKA PENDUKUNG a. Optimasi Menurut Bronson (1996) masalah optimasi adalah memaksimumkan atau meminimumkan sebuah besaran tertentu, yang disebut tujuan obyektif, yang bergantung pada sejumlah berhingga variabel masukan (input variables). Variabel-variabel ini dapat tidak saling bergantung, atau saling bergantung melalui salah satu atau lebih kendala (constraints). b. Metode Stepping-stones Metode Stepping-stones merupakan salah satu metode transportasi yang terarah pada penyelesaian optimal dari masalah-masalah transportasi yang terjadi (Subagyo, 2000). Masalah alokasi hasil produksi dari sumber (pabrik-pabrik) tersebut ke tujuan (gudang-gudang). Pedoman yang merupakan prosedur alokasi sistematis pertama adalah pedoman sudut barat laut (northwwest corner rule). c. Sistem Informasi Menurut Jogiyanto (2003:34) sistem dapat didefinisikan dengan pendekatan prosedur dan dengan pendekatan komponen. Dengan pendekatan prosedur, sistem dapat didefinisikan sebagai kumpulan dari prosedur-prosedur yang mempunyai tujuan tertentu. Sedangkan menurut Husein dan Wibowo (2002:210) sistem adalah seperangkat komponen yang saling berhubungan dan saling bekerjasama untuk mencapai beberapa tujuan. Sistem Informasi adalah kumpulan hardware dan software komputer, prosedur, dokumentasi, formulir dan orang yang bertanggungjawab untuk memperoleh, menggerakkan, manajemen, distribusi data dan informasi. d. Sistem Informasi Geografis Menurut Puntodewo dalam buku Sistem Informasi Geografis untuk Pengelolaan Sumberdaya Alam disebutkan bahwa Sistem Informasi Geografis (SIG) mempunyai arti sebagai berikut: suatu komponen yang terdiri dari perangkat keras, perangkat lunak, data geografis dan sumberdaya manusia yang bekerja bersama secara efektif untuk menangkap, menyimpan, memperbaiki, memperbaharui, mengelola, memanipulasi, mengintegrasikan, menganalisa, dan menampilkan data dalam suatu informasi berbasis geografis IV. ANALISIS DAN PERANCANGAN Kecamatan Tirtoyudo merupakan salah satu kecamatan yang berada di kabupaten Malang, Jawa Timur, dengan jumlah penduduk 90,554 jiwa dan mempunyai 13 desa. Dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk maka kebutuhan air bersih juga semakin meningkat. Masalah utama yang perlu mendapat penanganan secara khusus, yaitu: 1. Terhambatnya kinerja HIPPA (Himpunan Penduduk Pemakai Air) dalam pendataan sumber air, tandon dan menentukan kebutuhan

pipa dan tandon air sehubungan dengan penyediaan air bersih 2. Laporan pendataan sumber air dan perhitungan biaya menjadi lambat Alternatif yang digunakan untuk mengatasi permasalahan diatas adalah dibangunnya Sistem Informasi guna Optimasi Penentuan Jalur Pipa Air Bersih dengan Visual Basic 6.0 yang dapat: 1. Mengetahui letak dan kapasitas air di sumber, tandon dan jaringan pipa distribusi 2. Mengetahui wilayah distribusi air bersih yang berasal dari sumber atau tandon Algoritma Stepping-stones yang digunakan untuk proses optimasi ini mengikuti langkah-langkah sebagai berikut: Langkah 1: Tabulasi data Jarak, Sumber, dan Kebutuhan Vk 1 Vk 2 Vk 3 Kapasitas Sumber

Vs 1 Vs 2 Vs 3 Total Kebutuhan Vk Gambar 2. Stepping-stones Langkah 2: Mengalokasikan kebutuhan sesuai dengan ketersediaan sumber air dimulai pada sel yang ada dari Pojok Kiri Atas Langkah 3: Menentukan sel-sel yang tidak terisi angka Langkah 4: Membuat pola putar dengan acuan sel kosong - Pola adalah penarikan jalur sel secara persegi arah kiri melalui sel-sel yang terisi Langkah 5: Menghitung nilai jarak dan biaya berdasarkan pola dengan aturan - + Langkah 6 : Memeriksa hasil perhitungan jarak dan biaya, - jika ada nilai negatif maka negatif terbesar menjadi acuan pola perputaran baru (pola terpilih), kemudian ke langkah 7. - Jika sudah tidak ada nilai negatif maka pola terpilih optimasi jarak dan biaya termurah telah didapatkan langsung kelangkah 8 Langkah 7: Melakukan perputaran nilai n sesuai pola terpilih dengan memperhatikan kapasitas sumber dan total kebutuhan kemudian kembali ke langkah 3 Langkah 8: Menghitung pola terpilih optimasi dengan menjumlah hasil kali n terpilih dengan biaya atau jarak yang ada. Selesai.

2

Surv ei Pengguna & Tempat um um Bagian Perencanaan Surv ei jalur pipa Bagian Distribusi

c. Flowchart Berikut ini adalah flowchart untuk Entri Data Sumber Air.START

0 Surat Pemberitahuan Pengguna Baru Laporan jalur pipa Bagian Teknik Laporan Surv ei Pengguna & Tem pat Sistem Inf orm asi Distribusi Air Data Pengguna

Surv ei Sum ber & Tem pat tandon Data Operator Bagian Pelay anan

Read ID sumber

Pemberitahuan Pengguna Baru

+

Sumber tambahan

T

YLaporan Sumber & Tandon

Data Pengguna

Input Nama Sumber, Kapasitas, Ketinggian, Sistem Pelayanan, Video

T

Ada ?

Y

Data sudah ada

TPengguna

Entri nama, wilayah, ketinggian

Gambar 3. Context Diagram Sumber AirSimpan

Y

Simpan ke File Sumber

a. ERD Bentuk dari hubungan antar file yang terjadi dari database dalam program aplikasi adalah sebagai berikut:Operator Sumber Pipa

TKeluar

Y END

Gambar 6. Flowchart Data Sumber Air

Berikut ini adalah flowchart untuk Entri Data PipaPengguna Tempat Tandon

START

Gambar 4. Entity Relationship Diagram

Read ID pipa

Selanjutnya dibuat relasi antar KeyField dan ForeignKey pada masingmasing table. b. Desain Menu Menu program merupakan sekumpulan perintah yang merepresentasikan beberapa proses dalam sistem.TMENU UTAMA

Read ID sumber, ID tandon

Pilih lokasi

Read ID sumber Read Prev point ID Entri Jenis pipa, Jumlah

Data Master Operator Sumber Tandon

Distribusi Pipa distribusi Pengguna Bangunan

Laporan Laporan Sumber Air Laporan Tandon Laporan Pengguna Laporan Bangunan

Exit

Ada ?

Y

Data sudah ada

TSimpan ?

Gambar 5. Desain Menu

Y TKeluar

Simpan ke File Sumber

Y END

Gambar 7. Flowchart Data Pipa

3

Dibawah ini adalah flowchart untuk Entri Data Tandon AirSTART

Read ID tandon

Pilih lokasi

Entri Nama, Kapasitas TAda ?

program. Filefile yang dibutuhkan dalam pembuatan program ini adalah : *.frm merupakan file form Visual Basic 6.0, menyimpan source code form atau interface pada program. *.shp merupakan file form arcview 3.2, menyimpan source code form atau interface pada program. *.swf merupakan file form flash, juga menyimpan source code form atau interface pada program. c. Interface Sebelum masuk aplikasi terlebih dahulu akan ditampilkan form user yang harus diisi dengan benar login dan password sesuai dengan hak akses yang dimiliki. Berikut ini tampilan form login :

Y

Data sudah ada

T Entri sumber, tes

Simpan

Y TKeluar

Simpan ke File Sumber

Gambar 9. Tampilan menu Login Form Menu Utama Setelah melakukan proses Login, maka akan muncul form menu utama sebagai berikut:

Y END

Gambar 8 Flowchart Data Tandon Air

V. HASIL DAN PEMBAHASAN a. Program Aplikasi Perangkat lunak yang dibuat ini adalah program aplikasi yang digunakan untuk memperoleh informasi mengenai sumber air dan pipa distribusi, serta penentuan nilai yang optimal dalam pemasangan Pipa Air Bersih pada kecamatan Tirtoyudo kabupaten Malang. Program ini memiliki fasilitas antara lain : Input data sumber air, BPT (Bak Penampung Tetap), tandon, dan jalur pipa Dapat menampilkan peta yang menunjukkan letak sumber air, letak tandon, jalur pipa dan letak BPT Menyimpan data pengguna dan tempat umum Untuk menyajikan sebuah tampilan yang interaktif sehingga membuat pemakai lebih mudah dalam mengoperasikan, maka program dibuat dengan sistem operasi windows agar aplikasi dapat berjalan dalam mode grafis yang user friendly. b. Langkahlangkah Pembuatan Program Pada proses pembuatan program ini terdapat dua hal yang harus diketahui yaitu struktur data dan interface perangkat lunak. Struktur data meliputi prosedur dan variabel yang digunakan, sedangkan interface merupakan implementasi tampilan program. Project dalam Visual Basic 6.0 disimpan dalam file dengan ekstensi vbp. File project akan menghubungkan beberapa file source code pada

Gambar 10. Tampilan menu Utama Pada form Menu Utama terdapat 3 Menu, yaitu : 1. Menu Data Master, berisikan Data Master Operator, Sumber, dan Tandon 2. Menu Distribusi, berisikan Pipa Distribusi, Pengguna, dan Bangunan 3. Menu Exit untuk keluar dari program aplikasi Form Pengguna

Gambar 11. Tampilan menu Pengguna

4

Menu pengguna dipakai untuk entri data pengguna yang berisi tanggal daftar, no pengguna, nama, alamat, id tandon. Pada saat link label diklik maka seluruh textbox dan tombol simpan akan aktif dan apabila data yang diisikan sudah lengkap maka data akan dapat disimpan. Form Sumber Air

Menu pipa dipakai untuk dapat mengetahui informasi pipa distribusi dari sumber atau tandon air yang memberikan distribusi air ke pengguna, dan dapat diketahui id, nama sumber, nama tandon, jenis pipa, jumlah pipa, daerah distribusi. Form Bangunan

Gambar 12. Tampilan menu Sumber Air Menu sumber air dipakai untuk mengetahui informasi sumber air sesuai dengan wilayah. Form Tandon

Gambar 15. Tampilan Menu Bangunan Menu bangunan dipakai untuk dapat mengetahui informasi bangunan sesuai dengan wilayahnya . Menu Sumber Air

Gambar 16. Menu Laporan Sumber Air Gambar 13. Tampilan Menu Tandon Menu tandon dipakai untuk dapat mengetahui informasi tandon air sesuai dengan wilayahnya dengan menekan point. Form Pipa Distribusi Menu laporan sumber air dipakai untuk mengetahui informasi sumber air sesuai dengan wilayahnya, informasi sumber air yang berisikan id, nama sumber, kapasitas sumber, sistem pelayanan, video, daerah dan ketinggian sumber air dari permukaan air laut, sistem pelayanan yang digunakan dan penampilan video sumber air. Langkah-langkah perhitungan yang menggunakan metode stepping-stones dapat dilihat dari tabel berikut ini. Ke Vk 1 Vk 2 Vk 3 Kapasitas Dari Sumber 1 Sb. Petung 2 2 209 Sb. Gong Kali Manjeng Kebutuhan Gambar 14. Tampilan Menu Pipa

3 2

8 4

3 170 8254

222 250 161 633 Gambar 17. Tabulasi data

5

gambar sesuai dengan analisis dan perancangan akan didapatkan hasil sebagai berikut: Ke Dari Sb. Petung Vk 1 Vk 2 Vk 3 Kapasitas Sumber 2 209

Untuk pengembangan program lebih lanjut, dapat dibuat program berbasis client server, sehingga akan lebih meningkatkan kinerja aplikasi ini DAFTAR PUSTAKA - Bronson, Richard dan Has J. Wospakrik. 1996. Teori dan Soal-soal Operation Research. Jakarta: Erlangga. - Husein, F.M. dan Wibowo, A. 2002. Sistem Informasi Manajemen. Yogyakarta: Penerbit YKPN. - Jogiyanto. 2003. Sistem Teknologi Informasi Pendekatan Terintegrasi: Konsep Dasar, Teknologi, Aplikasi, Pengembangan dan Pengelolaan. Yogyakarta: Andi. - Prahasta, Eddy. 2001. Konsep-Konsep Dasar Sistem Informasi Geografis. Bandung: CV. Informatika. - Puntodewo, A., Sonya Dewi dan Jusupta Tarigan, 2003. Sistem Informasi Geografis untuk Pengelolaan Sumberdaya Alam. Jakarta: CIFOR. - Subagyo, Pangestu. 2000. Dasar-dasar Operations Research. Edisi 2 BPFE. Yogyakarta.

1209

2 8157

Sb. Gong 13 Kali Manjeng

3 2

3 170 8 254

4

93 161 Kebutuhan 222 250 161 633 Gambar 18. Alokasi Kebutuhan Setelah melalui uji perbaikan: Ke Vk 1 Vk 2 Vk 3 Kapasitas Dari Sumber 1 2 2 209 Sb. Petung 209 Sb. Gong 13 Kali Manjeng

3 2

8157

3 170 8 254

4

250 4 Kebutuhan 222 250 161 633 Gambar 19. Setelah uji perbaikan Dengan demikian adanya aplikasi yang menggunakan metode stepping-stones ini akan dapat membantu memperoleh perhitungan yang optimum pada penggunaan biaya. Pada awal perhitungan, biaya yang dibutuhkan adalah sebesar 209*1+13*3+157*8+93*4+61*8 = 3164. Sedangkan setelah menggunakan melalui proses optimasi didapatkan hasil sebesar 209*1+13*3+157*3+250*4+4*8 = 1751. Perhitungan optimasi semacam ini sangat dibutuhkan mengingat faktor biaya pada umumnya dipakai sebagai parameter apakah layak untuk dimplementasikan atau tidak. Adanya aplikasi ini juga sangat membantu proses analisis biaya menjadi lebih cepat, mengingat informasi yang diberikan dapat diperoleh dengan cepat dan efisien. VI. KESIMPULAN Secara umum aplikasi ini menghasilkan informasi yang lebih cepat dan efisien tentang informasi nama sumber, nama tandon, jalur pipa distribusi dan jangkauan wilayah distribusi air pada kecamatan Tirtoyudo. Metode stepping-stones merupakan metode yang tepat untuk digunakan dalam perhitungan nilai optimasi pemasangan pipa air dari sumber ke para pelanggan. Dengan perhitungan tersebut efisiensi biaya dapat ditentukan dengan optimal.

6