TR-46 0582: Yudi Yuliyus M. dkk.

SISTEM KEAMANAN KERETA API DENGAN MENGGUNAKAN GPSSEBAGAI PEMANTAU JALUR DAN POSISI SARANA

Yudi Yuliyus M.1,∗, Yuyu Wahyu1, Yadi Radiansyah1, Dadin Mahmudin1, dan Iskandar2

1Pusat Penelitian Elektronika dan telekomunikasi-LIPIKampus LIPI Jl. Sangkuriang Gd.20 Bandung 40135

2Kementrian Perhubungan Direktorat Jendral PerkeretaapianJl. Medan Merdeka Barat No.8 Jakarta Pusat

∗e-Mail: yudi@ppet.lipi.go.id

Disajikan 29-30 Nop 2012

ABSTRAK

Kereta api merupakan alat transportasi utama karena kemampuannya mengangkut penumpang dalam jumlah besar. DiIndonesia, kecelakaan kereta api masih sering terjadi, dengan salah satu penyebabnya adalah peralatan yang kurang memadai.Tulisan ini bermaksud memaparkan penelitian mengenai sistem informasi untuk transportasi kereta api dengan memvisualisas-ikan posisi kereta api di layar komputer dengan Global Positioning system (GPS) melalui SMS sehingga didapatkan informasiposisi kereta api secara visual di layar. Metode penelitian adalah eksperimen rancang bangun. melalui pembuatan alat se-bagai modul eksperimen, yang pengamatan kinerja alat tersebut didukung dengan beberapa peralatan bantu dan instrumentukur. Pada penelitian ini telah berhasil dibuat suatu sistem pemantau jalur dan posisi sarana lalu lintas Kereta Api denganmemanfaatkan teknologi GPS untuk melihat posisi KA dan teknologi GSM untuk transmisi data serta GIS untuk tampilan.

Kata Kunci: Transportasi Kereta Api, Global Positioning System

I. PENDAHULUANKereta api merupakan moda angkutan massal yang

memiliki banyak kelebihan dari moda angkutan lainterutama sebagai solusi dari masalah kemacetan yangterjadi di tanah air. Kenyamanan dalam perjalananyang bebas macet membuat banyak masyarakat meng-gunakan moda transportasi ini sebagai alat transportasimereka. Tingginya minat masyarakat pada kereta apiditanggapi positif oleh pemerintah karena sesuai de-ngan semangat pemerintah untuk mengadakan modatransportasi massal yang dapat mengurangi kemacetan,hemat energi dan lebih ramah lingkungan sehinggapembangunan dan perbaikan prasarana serta saranakereta api semakin ditingkatkan pula.

Semakin meningkatnya jumlah sarana kereta apimembuat lalu lintas perjalanan kereta api juga men-jadi semakin padat sementara peningkatan jumlah jalurcenderung tetap sehingga sering membuat kereta apiharus saling menunggu giliran memakai jalur sesuaidengan perintah yang diberikan petugas pengatur per-jalanan kereta api dari stasiun karena beberapa keretaapi itu akan melewati jalur yang sama.

Dengan prosedur perjalanan seperti ini seharusnyakeamanan perjalanan kereta api dapat dijaga sebab se-lama petugas Pengatur Perjalanan Kereta Api dista-

siun mampu memonitor keberadaan kereta api dan da-pat mengaturnya dengan memberi arahan yang jelasmelalui sistem persinyalan yang ada serta masinis yangberada diatas kereta api tetap konsentrasi dalam meli-hat sinyal yang diberikan ketika menjalankan kereta apimaka semua perjalanan kereta api akan aman. Namunbeberapa tahun belakangan ini ada terjadi tabrakan an-tar kereta api distasiun yang menimbulkan banyak kor-ban jiwa. Hal ini membuktikan bahwa untuk menjagakeamanan perjalanan kereta api tidaklah cukup hanyadengan kemampuan manusia saja, namun juga perludidukung oleh teknologi. Pada saat ini teknologi yangbanyak dipakai oleh negara-negara maju dalam memo-nitor perjalanan kereta api mereka adalah GPS. Denganmenggunakan GPS posisi dan kecepatan kereta api da-pat dipantau oleh petugas sehingga petugas dapat lebihmenjaga keselamatan perjalanan kereta api.

GPS (Global Positioning System) adalah sistemsatelit navigasi dan penentuan posisi yang dimiliki dandikelola oleh Amerika Serikat. Sistem ini didesainuntuk memberikan posisi dan kecepatan tiga-dimensiserta informasi mengenai waktu, secara kontinyu diseluruh dunia tanpa bergantung waktu dan cuaca, bagibanyak orang secara simultan. Saat ini GPS sudahbanyak digunakan orang di seluruh dunia dalam ber-

Prosiding InSINas 2012

0582: Yudi Yuliyus M. dkk. TR-47

bagai bidang aplikasi yang menuntut informasi ten-tang posisi, kecepatan, percepatan ataupun waktu yangteliti. GPS dapat memberikan informasi posisi denganketelitian bervariasi dari beberapa millimeter (orde nol)sampai dengan puluhan meter. Di Indonesia sendiripenggunaan GPS sudah dimulai sejak beberapa tahunyang lalu dan terus berkembang sampai saat ini baikdalam volume maupun jenis aplikasinya.

Dari sistem pengaturan perjalanan kereta api yangada saat ini, ada beberapa hal yang perlu diperhatikanuntuk memahami mengapa masih terjadinya kece-lakaan pada kereta api, yang diantaranya adalah seba-gai berikut:

1. Kereta api hanya berjalan diatas rel sehingga tidakmungkin menghindar bila ada halangan diatasjalur, oleh karenanya sistem harus benar-benar da-pat menjaga agar jangan sampai ada lebih dari 1kereta api yang berada pada jalur yang sama.

2. Komunikasi antara petugas distasiun dengan petu-gas diatas kereta api hanya menggunakan komu-nikasi radio sehingga tidak ada visualisasi tentangposisi kereta api secara pasti.

3. Tidak adanya sistem peringatan dini jika ada ke-mungkinan tabrakan antara kereta api.

Kereta api hanya dapat berjalan diatas rel dan tidakbisa melakukan pengereman mendadak. Pengeremanyang dilakukan pada kereta api dengan kecepatan 40Km/Jam memerlukan jarak minimal 100 meter se-hingga bila pada jalur yang sama ada kereta api lainmaka akan sangat sulit untuk menghindari terjadinyatabrakan. Oleh karena itu, untuk menghindari ter-jadinya tabrakan maka perlu dibuat sistem yang dapatmembaca posisi koordinat kereta api serta posisi peng-gunaan jalur kereta api. Kereta api hanya akan terjaditabrakan bila posisi koordinat kereta api berdekatandengan kecepatan yang saling mendekati dan beradapada posisi jalur yang sama, jika salah satu kondisitersebut tidak ada maka kemungkinan terjadi tabrakanantar kereta api juga tidak ada.

Sistem yang dibuat dalam tulisan ini adalah sepertiyang terlihat pada Blok Diagram GAMBAR 1.

II. METODOLOGIKeuntungan yang akan didapat dari hasil riset ini

adalah sistem perjalanan kereta api yang didukung olehteknologi sehingga lebih aman dan mudah dikontrol.Bila dibandingkan dengan sistem yang ada sekarang,sistem yang akan dihasilkan oleh riset nanti diharapkanakan dapat mendukung program road map to zero ac-cident yang di galakan oleh kementerian perhubungan,terutama pada direktorat jenderal perkeretaapiannya.

Ruang lingkup riset yang akan dilakukan meliputiGPS pada Sarana Kereta api, sensor pada persinyalan di

GAMBAR 1: Blok diagram sistem keamanan kereta api denganmenggunakan GPS.

stasiun, perancangan database dan visualisasi databasepada layar monitor. Untuk mencapai luaran yangdiinginkan penelitian ini dilakukan dengan langkah-langkah seperti terlihat pada GAMBAR 2.

GAMBAR 2: Diagram Alur Penelitian.

III. HASIL DAN PEMBAHASANHasil pengujian perangkat keras di atas kereta api.

dan hasil visualisasi posisi kereta api ditunjukkan padaGAMBAR 3.

Informasi yang terdapat pada penerima GPS ada be-berapa macam, pada sistem ini informasi yang diper-lukan terdiri dari informasi waktu, kecepatan, arah danposisi. Informasi kecepatan terdiri dari koordinat Lin-tang dan Bujur. Informasi ini diperlukan untuk menen-tukan posisi kereta api sehingga kereta api yang akanmelintas di stasiun tertentu dapat terdeteksi. Informasijam diperlukan untuk mengetahui perkiraan jam ke-datangan kereta di stasiun berikutnya. Perkiraan jam

Prosiding InSINas 2012

TR-48 0582: Yudi Yuliyus M. dkk.

GAMBAR 3: Tampilan di web Sistem Monitoring Kereta Api.

kedatangan didasarkan pada jam kereta tersebut be-rangkat menuju stasiun ditambah dengan waktu tem-puh kereta yang diketahui berdasarkan data yang su-dah ada. Sedangkan informasi kecepatan diperlukanuntuk mengetahui kecepatan kereta api terutama jikaada kereta api yang berhenti (kecepatan nol km/jam)pada suatu tempat tetapi tidak pada posisi stasiun,yang kemungkinan kereta tersebut mengalami masalahatau kerusakan.

A. Perancangan InterfaceInterface sistem ini terdiri dari 4 bagian yaitu bagian

menu, pencarian, informasi dan tampilan.

A-1. Bagian MenuPada bagian menu terdapat 2 kelompok tombol yaitu

tombol layar dan tombol Database. Kelompok tombollayar berfungsi untuk mengubah bentuk tampilan petayang diinginkan. Jenis tampilan yang dapat dilakukanadalah 1 Layar, 2 Layar dan 3 Layar seperti yang terlihatpada GAMBAR 4 dan GAMBAR 5.

kelompok tombol database berfungsi untuk menam-bah atau mengupdate database yang ada. Databaseyang bisa ditambah melalui kelompok tombol iniadalah database sarana yang berisikan informasi sarana

GAMBAR 4: Tampilan dengan 1 Layar.

GAMBAR 5: Tampilan dengan 3 Layar.

kereta api yang ada, database wessel yang berisikaninformasi wessel yang ada dan database GRG (Ge-ographical Railway Graph) yang berisikan informasijalur kereta api, seperti yang terlihat pada GAMBAR 6dan GAMBAR 7.

GAMBAR 6: Tampilan Input Database Sarana Kereta Api.

A-2. Bagian PencarianBagian pencarian berfungsi untuk mencari secara

cepat item yang ingin diketahui. Pencarian dapat di-

GAMBAR 7: Tampilan Input Database Wessel.

Prosiding InSINas 2012

0582: Yudi Yuliyus M. dkk. TR-49

GAMBAR 8: Tampilan Input Database GRG.

lakukan dengan 3 jenis kata kunci yaitu Antar Stasiun,Kode Kereta Api dan No. Sarana Kereta Api. Hasil daripencarian ini akan diperlihatkan langsung pada tampi-lan peta.

A-3. Bagian InformasiSesuai namanya bagian informasi ini memberikan

informasi berupa daftar kereta api yang sedangmelakukan perjalanan dan juga informasi berupa de-teksi kemungkinan tabrakan antar kereta api. Deteksiini akan memberikan informasi berupa kondisi antara 2kereta api tersebut, apakah aman, peringatan atau kon-disi bahaya tergantung dari arah, kecepatan dan jarakantara kereta api tersebut.

A-4. Bagian TampilanBagian tampilan berfungsi untuk menampilkan peta

serta posisi kereta api sehingga mudah untuk dimoni-tor.

B. Perancangan DatabaseSistem keamanan Kereta Api ini memiliki 3 database

utama dan beberapa database perjalanan kereta api ter-gantung dari banyaknya jumlah kereta api yang ada.Untuk setiap perjalanan kereta api disimpan didalamsatu database tersendiri sehingga masing-masing per-jalanan kereta api memiliki database sendiri.

B-1. Tabel Sarana KATabel ini berisikan informasi tentang seluruh kereta

api yang melakukan perjalanan. Adapun detail infor-masi yang tersimpan dapat dilihat pada GAMBAR 9.

B-2. Tabel WesseTabel ini berisikan informasi tentang seluruh wessel

yang ada. Adapun detail informasi yang tersimpan da-pat dilihat pada GAMBAR 10.

B-3. Tabel GRGTabel ini berisikan informasi tentang koordinat jalur

kereta api yang ada. Adapun detail informasi yang ter-simpan dapat dilihat pada GAMBAR 11.

GAMBAR 9: Tabel Desin Sarana KA.

GAMBAR 10: Tabel Design Wessel.

GAMBAR 11: Tabel Design GRG.

B-4. Tabel Temp Perjalanan KATabel ini merupakan template untuk database

masing-masing perjalanan kereta api. Pada tabel inidisimpan setiap informasi perjalanan kereta api. Ada-pun detail informasi yang tersimpan dapat dilihat padaGAMBAR 12.

IV. KESIMPULAN• Aplikasi GPS pada sistem pemantau jalur dan po-

sisi sarana lalu lintas kereta api dapat diterapkan

Prosiding InSINas 2012

TR-50 0582: Yudi Yuliyus M. dkk.

GAMBAR 12: Tabel Design Temp Perjalanan KA.

karena posisi koordinat sebagian dapat terdeteksidengan baik di sepanjang jalur kereta tersebut.

• Pengiriman data koordinat posisi kereta api de-ngan media pengiriman melalui modem pada sis-tem informasi lalu lintas kereta api dapat diterap-kan sepanjang sinyal GSM dari provider yang di-pakai cukup baik sehingga pengiriman data ber-jalan lancar.

• Dengan adanya fungsi pencarian pada sistem inipengawasan terhadap perjalanan kereta api ter-tentu dapat dengan mudah dilakukan.

• Tampilan dengan menggunakan GIS memberikankemudahan dalam melakukan pengawasan ter-hadap perjalanan kereta api secara keseluruhan.

• Penggunaan tools berupa database GRG dapatmeningkatkan akurasi GPS yang variatif hinggasesuai dengan posisi jalur yang sebenarnya.

• Perjalanan kereta api selalu tersimpan kedalam database sehingga memudahkan dalammelakukan maintenance ataupun investigasiterhadap kereta api tersebut.

DAFTAR PUSTAKA[1] Ali Murtadlo, Firman Arifin, Setiawardhana,

(2009): Simulasi Sistem Informasi Posisi KeretaApi dengan Menggunakan GPS untuk Kesela-matan Penumpang, Institut Teknologi SepuluhNopember Surabaya.

[2] Antonio J.D.S., Americo R.S., Fernando M.A.R.,Nuno B.C, (2005): Tracking Trains via Radio Fre-quency Systems, IEEE Transactions On IntelligentTransportation Systems, 6.

[3] Cai B., Wang X, (2000), Train positioning via in-tegration and fusion of GPS and inertial sensors,Northern Jiaotong University. Beijing, P. R. Chin

[4] Maixner V., Mocek H., Taufer J., Bazant L., FilipA., (2004), The Simulator of Train Position Loca-tor, SZT Laboratory of Intelligent Systems, CzechRepublic

[5] Nicolae Iulian, (2007): Finding Gps CoordinatesOn A Map Using PDA, University of Craiova,Craiova, Romania.

[6] Schanzer G., Schneider U., Troelsen J., (2000): Thechallenges of using satellite navigation systems forhigh precision railway positioning, Technical Uni-versity of Braunschweig, Germany.

[7] Selo (2007): Pengembangan perangkat keraspengiriman data GPS Berbasis mikrokontroleruntuk mendukung sistem Informasi pelacakankereta api, Universitas Gadjah Mada, Yogyakarta-Indonesia

[8] Stadlmann, B. (2006), Automation of OperationalTrain Control on Regional Branch Lines by a Ba-sic Train Control System, Proceedings of IEEE-ITS-Conference, Toronto, p 50-54.

[9] Sunomo, Herlambang Sigit Pramono, DidikHaryanto, (2007): Sistem Pensinyalan Trans-portasi Kereta Api dengan Visualisasi Posisimenggunakan Teknologi GPS (Global Position-ing System), Universitas Negeri Yogyakarta,Yogyakarta-Indonesia.

[10] Winter, J. (2002): GPS-based train positioningin Belgian railway operations, Bombardier Trans-portation, Rail Control Solutions, Germany

Prosiding InSINas 2012