Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REKAYASA TRANSPORTASI

MODUL 4

REKAYASA TRANSPORTASI (3 sks)

MATERI KULIAH

Pengertian tetang variable-variable dalam arus lalu-lintas yaitu volume, kecepatan

kerapatan, dan headway.

POKOK BAHASAN:

PENGERTIAN TENTANG VOLUME, KERAPATAN DAN KECEPATAN

I. PENDAILULUAN.

Kebutuhan dasar rekayasa lalu lintas (traffic engineering) adalah pengetahuan

komprehensif dan penggambaran dari gerak mobil, truk, bus dll kendaraan pada

jalan raya dan jaringan jalan.

Teori arus lalu lintas memperhatikan pada tiga bagian seperti: komposisi

(composition), volume, kualitas.

II. DEFINISI DAN HUBUNGAN DASAR.

Variabel-variabel untuk menggambarkan bagian-bagian tersebut terlihat pada

tabel dibawah ini :

Salah satu tujuan teori arus lalu-lintas adalah mendapatkan hubungan antara

variabel tersebut sehingga para engineers dapat menduga apa yang akan terjadi

pada perencanaan yang lain.

Pertama-tama akan ditinjau adalah volume (flow), kepadatan/kerapatan

(density/concentration) dan space-mean-speed.

Hubungan ketiga variabel tersebut dapat dilihat dengan memperhatikan suatu

keadaan pada x adalah suatu jarak yang pendek pada suatu jalan, dengan

interval waktu T, seperti terlihat pada gambar dibawah ini:

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REKAYASA TRANSPORTASI

Fila n kendaraan melewati suatu garis MM selama waktu T maka: dimana: Rata-rata banyaknya kendaraan melewati x dapat dihitung dari : ti : waktu untuk kendaraan ke i bergerak sejarak x Sehingga kerapatan/kepadatan/density/concentration (D) adalah:

Dengan membagi V dengan D , sehingga space-mean-speed (U5 )didapat: dan V=U5D…………………. 4

Persamaan 4 adalah persamaan yang menggambarkan hubungan antara volume, kerapatan/density/concentration.

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REKAYASA TRANSPORTASI

Beberapa hubungan tambahan dapat diturunkan berdasarkan tabel tersebut dibawah ini.

Contoh perhitungan:

Pada suatu ruas jalan dengan panjang 200 ft, 3 kendaraan berjalan dengan

kecepatan konstan masing-msing sebesar 25ft/det, 40 ftfdet, 20 ft/det, yang

dapat dilihat seperti pada gambar 1 diatas diamana ruas jalan dengan

panjang 200 feet itu dibatasi oleh titik-titik MM dan NN.

Pengamatan yang berada pada garis MM mengukur kecepatan dan

kendaraan yang lewat, mendapatkan kecepatan rata-rata sebesar 85/3 feet

per detik,

atau Time-mean-speed (U1) sama dengan 28 1/3 ft/det atau

dimana:

n : banyaknya kendaraan melewati garis NN

Vj: kecepatan dan kendaraan yang ke i melewati garis NN

Dengan 2 pengamat, seorang pada garis MM mencatat waktu masuk keruas

jalan dan yang seorang lagi pada garis NN, mencatat waktu keluar ruas jalan

yang diamati, sehingga memberikan hasil sebagai berikut:

Kendaraan A = 200/25 = 8 detik.

Kendaraan B = 200/40 = 5 detik.

Kendaraan C = 200/20 10 detik.

Jadi jumlah waktu untuk ketiga kendaraan untuk melewati jarak 200 feet

adalah:

(8+5+ 10) detik = 23 detik.

Kecepatan rata-rata = 600/23 = 26.1 ft/det = space-mean-speed = U5.

Density/Kerapatan (B) = 3/200 kendaraan per feet.

atau flow dan persamaan 4 menjadi:

V = UsD =3/200 x 600/23 = 9/23 = 0.39 kendaraan per detik.

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REKAYASA TRANSPORTASI

Dengan kata lain, dengan menganggap ruas jalan sepanjang 200 feet

melewati seorang pengamat pada garis NN dengan space-mean-speed (U5

)(sebesar 600/23 ft per detik dimana 3 kendaraan akan melewati pada

interval waktu T sebesar 200/(600/23) detik , jadi volume rata-rata selama T

sama dengan V = U3D =3/200 x 600/23 = 9/23 = 0.39 kendaraan per detik.

Perlu diperhatikan bahwa volume tersebut tak akan terjadi pada garis MM

atau NN. Bila waktu dihitung dari saat T0 (lihat gambar 1.b) maka:

Kendaraan A melewati garis MM kira-kira 190/25 detik sebelum T0

Kendaraan C melewati garis MM kira-kira 30/20 detik sebelum T0

Jadi antara (T0 – 190/25) dan (T0 – 30/20), dengan 3 kendaraan melewati

garis MM atau volume pada potongan garis MM =

Pada garis NN,

Kendaraan A melewati garis NN kira-kira 10/25 detik setelah T0

Kendaraan C melewati garis MM kira-kira 170/20 detik setelah T0

Jadi 3 kendaraan mencapai garis NN antara 10/25 dan 170/20 detik setelah

T0, dan volume pada potongan garis NN =

Untuk Unit travel time (m) 1/U5 = 23/600 det/ft.

Sehingga Spacing:

ftV

US s

3

200

23

9:

23

600 ===

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REKAYASA TRANSPORTASI

Dan Average headway It dapat dihitung seperti:

h = mS = 23/600 x 200/3 = 23/9 detik.

Hubungan antara volume dan kerapatan/density mempunyai bentuk seperti

gambar 2 dibawah ini disebut fundamental diagram of road traffic oleh Haight.

Karena space mean speed adalah volume dibagi kerapatan, kelandaian dan

garis OA pada ambar 2 menunjukan space mean speed untuk VA dan

kerapatan DA, Dapat juga terlihat bahwa untuk VA ada kemungkinan

kecepatan lain, yang ditunjukan oleh kelandaian garis OB dengan kerapatan

DB.

Pada kerapatan macet (jam density) kecepatan adalah no!, dan kalau volume

dan kerapatan iendekati nol, kecepatan akan sama dengan mean free speed

( suatu kecepatan dimana akan diambil oleh pengemudi yang tidak merasa

diganggu oleh kendaraan lain). Kecepatan ini iialah fungsi dari pengemudi,

karakteristik kendaraannya, karakteristikjalannya (Iebarjalan, arak

pandangan) dan faktor-faktor lain seperti penerangan dan cuaca.

Sedang hubungan antara kecepatan dan volume akan terlihat seperti pada

gambar 3.

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REKAYASA TRANSPORTASI

Kalau volume bertambah, space mean speed menurun dan waktu perjalanan (travel

time) bertambah. Kalau volume untuk suatu jalan tertentu mendekati VM, pengaruh

shock wave iapat memmbulkan kapasitas dibawah VM , dengan kecepatan sesuai

dengan bagian lengkung kecepatan rendah, sedemikian sehingga volume maksimum

yang dapat lewat xtonganjalan tertentu berkurang menjadi VA dan kecepatan UA.

Dipandang dan traffic engineer dan pemakai jalan, suatu penurunan kapasitas dan

kecepatan adalah suatu yang tidak diinginkan, karena harus menjalankan mobil

dengan kecepatan lebih rendah dan menghasilkan volume yang lebih rendah dan yang

diharapkan dan jalan tersebut.

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REKAYASA TRANSPORTASI

Typical

Variable Description units Symbol

Volume or flow The number of vehicles passing a Vehicles V

rate point in a unit of time per hour

Density or Number of vehicles traveling over Vehicles D

concentration a unit length of highway per mile

Speed Distance traveled by a vehicle in Miles U

a unit of time per hour

Space mean Mean of the speeds of the vehicles Miles Us

speed* traveling over a given length of per hour

road and weighted according to

the time spent traveling that

length

Time mean speed Arithmetic mean of speeds of Miles Ut

vehicles passing a point during per hour

a given interval of time

Travel time Time required to travel a given Minutes t

distance

Unit travel time Travel time per unit of distance Minutes m

per mile

Time headway Time between arrival of the front Seconds h

or headway of one vehicle and the arrival of

the front of the next vehicle at

a point on the roadway

Distance headway Distance between front of one Feet s

or spacing vehicle and the front of the

next vehicle

Distance Length of roadway Feet x

• Other references (such as Ref. 11.3) define space mean speed as “the

arithmetic mean of the speeds of vehicles occupying a given length of

roadway at a given instant.”

Pusat Pengembangan Bahan Ajar - UMB IR. ALIZAR, M.T REKAYASA TRANSPORTASI

Table 11 .2 Additional relationships among traffic flow variables*

Relationship Symbolic forms

Flow = space mean speed X density V = UsD

Space mean speed = flow X spacing Vs = Vs = V/D

Density = flow X unit travel time D = Vm = V/Us

Spacing = space mean speed X headway s = Ush = Us/V

Headway = unit travel time X Spacing h = ms = 1/V

Unit travel time = density X headway m = Dh = 1/Us

• The units to be used in the symbolic relationships will always be the same as

the “typical units” indicated in Table 11.1.