Successfully reported this slideshow.
We use your LinkedIn profile and activity data to personalize ads and to show you more relevant ads. You can change your ad preferences anytime.
1
PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN PADA KAPAL BERBASIS DATA AIS
(AUTOMATIC IDENTIFICATION SYSTEM) UNTUK MENGHINDARI TABRAKA...
2
secara prinsip untuk identifikasi dan lokasi tempat
berlayarnya kapal. Automatic Identification Sistem (AIS)
digunakan u...
3
2.5 Model Dinamika Gangguan Arus pada Kapal
Gangguan yang mempengaruhi performansi pemenuhan
lintasan pada kapal umunya ...
4
2. Data tampilan AIS meliputi : Data statis, Data Dinamis
dan data pelayaran.
3. Data koordinat lintasan aman yang telah...
5
Tabel 3.2 Koordinat Alur pelayaran yang diizinkan untuk
dilintasi kapal di Pelabuhan Tanjung perak
3.4.3 Kontrol Logika ...
6
Gambar 3.8 Perancangan sistem pengendalian kecepatan
Gambar 3.9 Fungsi keanggotaan untuk variabel masukan
del_X
Gambar 3...
7
dihitung menggunakan posisi titik puncak dan derajad
keanggotaan sebagai perhitungan matematis nilai keluaran
yaitu deng...
Gambar 4.4 Lintasan desired dan lintasan aktual tanpa
gangguan
Keterangan
1 = Naval base
2 = west channel kamal
3 = Buoy n...
9
371.95 m sedangkan untuk pengujian yang kedua dengan
menambahakan gangguan arus didapatkan eror minimum
30.86 m dan maks...
tetapi jika tidak terjadi tabrakan maka jaraknya lebih dari
nol. Dari pengujian ini, jarak terdekat anatara dua kapal
adal...
Keterangan
1 = Naval base
2 = west channel kamal
3 = Buoy no.12
4 = Buoy no.10
5 = Typison
6 = Buoy no.8
7 = K1158.55
8 = ...
dilihat pada gambar 4.19 . Hal tersebut sudah sesuai dengan
aturan IMO jika nahkoda kapal melihat kapal berada
disebelah k...
13
Tanjung Perak Surabaya” Institut Teknologi Sepuluh
Nopember, Surabaya.
[7] T. I . Fossen, 1994 “Guidance and control of...
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Its undergraduate-16505-paper-pdf

537 views

Published on

Published in: Education
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

Its undergraduate-16505-paper-pdf

  1. 1. 1 PERANCANGAN SISTEM PENGENDALIAN PADA KAPAL BERBASIS DATA AIS (AUTOMATIC IDENTIFICATION SYSTEM) UNTUK MENGHINDARI TABRAKAN (Saiko, Dr .Ir. Aulia Siti Aisjah, MT, Dr.Ir.A.A,Masroeri,M.Eng) Jurusan Teknik Fisika – Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Kampus ITS, Keputih – Sukolilo, Surabaya 60111 Abstrak Upaya peningkatan kualitas pada manajemen transportasi laut melalui penggunaan teknologi telah dilakukan, salah satu upaya tersebut diberlakukannya pemasangan teknologi AIS (Automatic Identification System). AIS dapat memberikan informasi-informasi mengenai posisi dan kecepatan kapal kepada kapal lain maupun kepada pihak otoritas darat. Pengendalian otomatis untuk menghindari tabrakan antar kapal dapat dilakukan dengan memanfaatkan data AIS. Pada Tugas Akhir ini dilakukan perancangan sistem kendali otomatis untuk menghindari tabrakan berdasarkan data AIS. Sistem kendali yang digunakan adalah logika fuzzy tipe Sugeno untuk mengendalikan haluan dan kecepatan kapal serta menghindari tabrakan antara dua kapal. Obyek dalam penelitian ini adalah kapal MV.CARAKA JAYA NIAGA III-7. Pengujian dilakukan dengan memberikan halangan didepan, dikiri dan dikanan kapal. Respon yang dihasilkan oleh sistem kendali adalah mampu menghindari halangan dan mengatur kecepatannya sesuai dengan aturan IMO (International maritime organitation). Kata kunci : AIS, logika fuzzy,tabrakan. I.PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Pelayaran di wilayah barat perairan Indonesia salah satunya adalah pelabuhan Tanjung Perak. Pelabuhan ini merupakan salah satu pelabuhan internasional yang memiliki alur pelayaran sempit dan pelabuhan tersibuk nomor dua di Indonesia setelah Tanjung Priok. Kondisi lalu lintas seperti ini menyebabkan terjadinya tabrakan antar kapal. Pernyataan tersebut diperkuat bahwa dalam kurun waktu 5 tahun terakhir ini telah banyak terjadi kecelakaan kapal diantaranya adalah tabrakan kapal 11% [Dirjen Hubla, Desember 2006] dan tahun 2007 terdapat 159 kejadian kecelakaan [Dirjen Hubla, Desember 2007] atau setiap dua hari sekali terjadi kecelakaan laut. Penyebab kecelakaan ini, 41% disebabkan oleh kesalahan manusia (human error). Hal tersebut menunjukkan manajemen transportasi yang masih rendah. IMO (International Maritim Organization) mencatat Indonesia sebagai negara dengan tingkat kecelakaan di laut yang cukup tinggi / high risk country [Lukita, Bapenas, 2007]. Upaya peningkatan kualitas pada manajemen transportasi laut melalui penggunaan teknologi telah dilakukan, salah satu upaya tersebut diberlakukannya pemasangan teknologi AIS (Automatic Identification System) untuk beberapa tipe dan ukuran kapal. Tetapi disisi lain beberapa kelemahan yang ditemui pada teknologi ini antara lain: Pada AIS digunakan tidak lebih dari 20 karakter, sering terjadi kesalahan display tentang dimensi kapal, Kesalahan informasi tentang Heading, course overground (COG), speed overground (SOG) dan posisi, serta seringkali tidak kompatibelnya dengan hardware / instrumen yang lain [Aisjah, A.S, 2009]. Sama seperti pelabuhan internasional lainnya, kapal-kapal besar di Indonesia telah dilengkapi oleh AIS. Pada tahun 2000, IMO membuat peraturan baru untuk semua kapal untuk memasang peralatan AIS yang dapat memberikan informasi-informasi mengenai kapal kepada kapal lain maupun kepada pihak otoritas darat. Namun yang tidak tersedia didalam AIS adalah suatu rekomendasi terhadap pengaturan arah dan kecepatan kapal secara otomatis pada sistem informasi pelayaran untuk memberikan layanan advise pada nahkoda. 1.2 Perumusan Masalah Bagaimana merancang sistem pengendalian haluan dan kecepatan kapal untuk menghindari tabrakan antar kapal yang berbasis data AIS (Automatic Identification Sistem). 1.3 Tujuan Tujuan dari penelitian ini adalah merancang sistem pengendalian haluan dan kecepatan kapal untuk menghindari tabrakan pada kapal yang berbasis data AIS (Automatic Identification System). 1.4 Batasan Masalah Batasan permasalahan dalam penelitian ini adalah: 1. Kapal yang digunakan dalam penelitian adalah MV.CARAKA JAYA NIAGA III-7 9018232 yang telah yang dilengkapi dengan teknologi AIS (Automatic Identification System). 2. Variabel yang dikendalikan dalam 3 derajat kebebasan (dof) yang didekati dengan model 1 dof untuk gerak yaw, dengan asumsi bahwa secara eksperimen gerak surge, sway, pitch, roll dan heave tidak berpengaruh pada manuver kapal. 3. Sistem pengendalian dirancang untuk menghindari tabrakan antara dua kapal berdasarkan data AIS. 4. Gangguan (disturbance) pada dinamika kapal sepanjang jalur pelayaran adalah arus. II. Teori Penunjang 2.1. Teknologi AIS Automatic Identification Sistem (AIS) adalah sebuah sistem komunikasi yang digunakan pada kapal dan Vessel Traffic Sevices (VTS) atau pelayanan lalu lintas kapal yang
  2. 2. 2 secara prinsip untuk identifikasi dan lokasi tempat berlayarnya kapal. Automatic Identification Sistem (AIS) digunakan untuk menukar data secara elektronik termasuk: identifikasi, posisi, kegiatan atau keadaan kapal, dan kecepatan, dengan kapal terdekat yang lainnya dan stasiun VTS. International Maritime Organization (IMO) International Convetion for the Safety of Life at Sea (SOLAS) mewajibkan penggunaan AIS pada pelayaran kapal internasional dengan Gross Tonnage (GT) lebih dari sama dengan 300 GT, dan semua kapal penumpang tanpa memperhatikan segala ukuran. Rancangan operasi dasar AIS adalah alat komunikasi otonomi antar kapal. Pada rancangan ini, tiap kapal mengirimkan data ke kapal AIS lain yang sudah dilengkapi AIS dalam jangkauan VHF. Gambar 2.1 Komunikasi antar kapal secara otonomi[9] . Posisi dan data lain disediakan secara otomatis dari sensor kapal ke dalam sistem AIS, dimana data tersebut diformat dan dipancarkan dalam data pendek yang cepat pada saluran VHF. Ketika kapal lain menerima data, data tersebut diartikan dan ditunjukkan pada pengawas kapal, yang bisa melihat laporan AIS dari kapal lain yang sudah dilengkapi grafis dan teks format. Data AIS bisa juga di simpan dalam VDR (Voyage Data Recorder) kapal untuk analisis rekaman kembali di masa depan. Gambar 2.2 Peralatan monitor AIS di atas kapal[9 Tabel 2. 1 Jenis informasi dari AIS[9] . 2.2 Peraturan IMO mengenai tabrakan Berikut ini adalah beberapa aturan IMO yang akan diterapkan dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : 1. Rule of right Jika kedua kapal bertemu berhadap hadapan maka keduanya harus memanuever kapalnya kea rah kanan dan jika ingin mendahului kepala yang ada didepannya maka kapal yang ada dibelakangnya memanuver kapalnya kekanan sedangkan yang lainnya kekiri. 2. West is the best, East is the last Jika nahkoda kapal yang satu melihat kapal yang lain berada dikirinya maka nahkoda kapal tersebut diharuskan untuk lewat terlebih dahulu dan sebaliknya jika nahkoda kapal yang satu melihat kapal lain berada di kanannya maka nahkoda kapal tersebut diharuskan untuk mengurangi kecepatannya dan menunggu kapal yang dilihat untuk lewat terlebih dahulu. Gambar 2.3 Rule of right Gambar 2.4 West is the best, East is the last 2.3 Model Dinamika Kapal Dinamika kapal diperoleh dari penurunan hukum Newton II. Kapal merupakan wahana laut yang mempunyai 6 derajat kebebasan (DOF) Keenam komponen perpindahan itu antara lain: surge, sway, heave, roll, pitch dan yaw. Gambar 2.5 Enam derajad kebebasan dinamika kapal[7] . Model dinamika manuvering kapal didapatkan dari pendekatan yang dilakukan oleh Nomoto (1957) sebagai bentuk matematis orde 1 dan 2[7] . Di bawah ini adalah fungsi transfer dari model Nomoto : ( ) ( ) ( )( )sTsTs sTK s R R 21 3 11 1 ++ + = δ ψ (2.1) 2.4 Fungsi alih Kecepatan Kapal Model dari kecepatan kapal didapatkan dari pendekatan yang dilakukan oleh Horigome, Hara, Hotta dan Hotsu (1990) sebagai bentuk matematis orde 1. Di bawah ini adalah fungsi alih dari kecepatan kapal: {J{ = # (2.2) Ky merupakan gain constant dan Ty merupakan time constant. Nilai dari time constant didekati dengan persamaan: ˠ ≈ 0.9 2 J Dengan n adalah rotation per second dari propeller sebagai penggerak[7] .
  3. 3. 3 2.5 Model Dinamika Gangguan Arus pada Kapal Gangguan yang mempengaruhi performansi pemenuhan lintasan pada kapal umunya ada 3 yaitu arus, angin dan gelombang. Gangguan yang digunakan dalam penelitian ini adalah arus karena jalur pelayaran dari Tanjung Perak ke Karang Jamuang merupakan daerah yang berupa selat sehingga tinggi gelombang dan kecepatan angin tidak begitu berpengaruh. Dalam pembahasan ini, digunakan model arus dua dimensi (Fossen, 1994; Vukic, 1998). Komponen arus dapat dijelaskan dengan dua parameter: kecepatan rata-rata arus Vc dan arah arus γc. Komponen dari body-fixed dapat dihitung dari: uc = Vccos(γc-ψ) υc = Vcsin(γc-ψ) …(2.3) kecepatan arus laut rata-rata untuk simulasi komputer dapat dibangkitkan menggunakan process Gauss-Markov orde satu : { { + 0ˢI{ˮ{ = {ˮ{ …(2.4) dengan ω(t) adalah akar dari zero mean Gaussian white noise dan µ0≥0 adalah konstan. Proses ini harus dibatasi : Vmin≤Vc(t)≤Vmax agar menstimulasi arus laut yang realistis. Alogaritma pembangkitan arus menggunakan integrasi euler adalah sebagai berikut : • Nilai awal : Vc (0) = 0.5 (Vmax + Vmin) • Integrasi euler dengan sampling waktu h o Vc {k + 1{ = Vc{k{ + ℎ VӔ={k{ • Limiter : jika (Vc (k+1)> Vmax)atau(Vc (k+1)< Vmin) maka o Vc (k+1)= Vc (k)- h VӔ= (k) • k=k+1, kembali ke langkah 2 2.6 Logika Fuzzy (KLF) Logika fuzzy adalah suatu cara yang tepat untuk memetakan suatu ruang input kedalam suatu ruang output, mempunyai nilai kontinyu. Fuzzy dinyatakan dalam derajat dari suatu keanggotaan dan derajat dari kebenaran. Oleh sebab itu sesuatu dapat dikatakan sebagian benar dan sebagian salah pada waktu yang sama (Kusumadewi. 2004). Logika Fuzzy memungkinkan nilai keanggotaan antara 0 dan 1, tingkat keabuan dan juga hitam dan putih, dan dalam bentuk linguistik, konsep tidak pasti seperti "sedikit", "lumayan" dan "sangat" (Zadeh 1965). Kelebihan dari teori logika fuzzy adalah kemampuan dalam proses penalaran secara bahasa (linguistic reasoning). Sehingga dalam perancangannya tidak memerlukan persamaan matematik dari objek yang akan dikendalikan. Secara umum, logika fuzzy terdiri dari beberapa komponen, yaitu Fuzzifier, Fuzzy Rule Base, Fuzzy Inference Engine dan Defuzzifier, seperti diperlihatkan pada gambar berikut. Gambar 2.6 Logika Fuzzy[11] . Fungsi bagian pada Gambar 7.6 adalah sebagai berikut: 1. Fuzzifier digunakan Berfungsi untuk mentransformasikan sinyal masukan yang bersifat crisp ( bukan fuzzy ) ke himpunan fuzzy dengan menggunakan operator fuzzifikasi. Pemetaannya dilakukan dengan menggunakan fungsi yang disebut membership function. Terdapat beberapa metode fuzzifier, 3 diantaranya yaitu: Singleton fuzzifier, Gausian fuzzifier dan Triangular fuzzifier. 2. Fuzzy rule base berisi pernyataan-pernyataan logika fuzzy (fuzzy statement), yang berbentuk pernyataan If-Then. 3. Fuzzy inference engine menerjemahkan pernyataan-pernyataan fuzzy dalalm rule base menjadi perhitungan matematika (fuzzy combinational). 4. Defuzzifier berfungsi untuk mentransformasikan kesimpulan tentang aksi atur yang bersifat fuzzy menjadi sinyal sebenarnya yang bersifat crisp dengan menggunakan operator defuzzifikasi. Terdapat beberapa metode defuzzifier, 3 diantaranya yaitu: Center of gravity defuzzifier, Center average dufuzzifier, Maximum defuzzifier. III. Metodologi Penelitian Untuk menyelesaikan permasalahan yang telah dirumuskan dan untuk mencapai tujuan yang diinginkan dibutuhkan metodologi tertentu sebagai alur yang harus dilampaui dalam Tugas Akhir ini. Flow chart dalam penelitian ini adalah sebagai berikut : Gambar 3.1 Flow chart metodologi penelitian 3.1 Pengambilan data Pengambilan data dilakukan di dua tempat yaitu PT.PELINDO III Surabaya dan Distrik navigasi kelas 1 Surabaya. Data-data yang dibutuhkan diantaranya adalah : 1. Data spesifikasi kapal, meliputi :Lpp(panjang), U(kecepataan),B(lebar),T(tinggi),CB(koefisien Blok), XG(center of gravitation), Aδ dan m(displacement).
  4. 4. 4 2. Data tampilan AIS meliputi : Data statis, Data Dinamis dan data pelayaran. 3. Data koordinat lintasan aman yang telah direkomendasikan oleh Distrik Navigasi Tanjung Perak Surabaya 3.2 Pengembangan dan penyempurnaan modul-modul kontrol Berikut ini adalah diagram blok sistem pengendalian yang telah di kembangkan dan disempurnakan dari hasil penelitian sebelumnya : Gambar 3.2 Diagram Blok Sistem pengendalian Tabel 3.1 Hubungan Input Output KLF Kontrol Logika Fuzzy Input Output Error ψ δc (rudder command)dψ/dt Selisih koordinat X V motor penggerak propeller Jarak (d) V2/V1 3.3 Perancangan modul kontrol 3.3.1 Pemodelan dinamika kapal Data spesifikasi kapal MV.CARAKA JAYA NIAGA III-7 9018232 yang didapatkan dari PT.PELINDO III Surabaya digunakan untuk melakukan pemodelan dinamika dari kapal. Model matematik dinamika kapal didapatkan dari pendekatan yang dilakukan oleh Nomoto (1957) sebagai bentuk matematis orde 2. Berikut ini adalah data spesifikasi kapal MV.CARAKA JAYA NIAGA III-7 9018232 : Lpp ( panjang ) : 92,53 m U ( kecepataan ) : 4,63 m/s B ( lebar ) : 16,5 m T (tinggi) : 7,8 m CB ( koefisien Blok) : 0,41 XG : 6,8 ˓ : 0,69 m (displacement) : 5245 Ton r : 13,879 m' : 0,000044 XG' : 0,07349 DWT : 3650 Ton Dari Data spesifikasi kapal tersebut digunakan untuk mendapatkan koefisien hidrodinamika yang berasal dari regresi Clarke. Dari hasil perhitungan didapatkan sebagai berikut : I Ӕ ′ = −0.021791 I Ӕ ′ = −0,0023363 ˚ Ӕ ′ = − 0,002441 ˚ Ӕ ′ = −0,003836 I′ = −0,030053 I′ = 0,00618 ˚′ = −0,015671 ˚′ = −0,005191 I′ = 0,760991 ˚′ = −0,3805 H′ = 0,0083885 H′ = 0,008385 Nilai –nilai yang sudah didapatkan dimasukaan sebagai elemen matriks pada persamaan 2.17 sehingga didapatkan variabel-variabel yang ada pada persamaan model nomoto sebagai berikut : H = Ӛ 0,094244 0.934393 0,010552 4,882484 ӛ ˚ = Ӛ 0,004706 −0,12262 0,000527 0,103739 ӛ detM = 0,450288 detN = 0,000552 ( ) ( )N M TT det det 21 = =814,42089 T1+T2 = 60,69319 KR = 3,96468 KRT3 = 79,3821 T3 = 20,022 Maka model dinamika kapal MV.CARAKA JAYA NIAGA III-7 9018232 berdasarkan hasil perhitungan yaitu : ( ) ( ) ( )( )sTsTs sTK s R R 21 3 11 1 ++ + = δ ψ {J{ = 3,96468 + 79,3821s 814,42089J% + 60,69319J$ + J 3.4.2 Alur pelarang di Tanjung perak Berikut adalah Data koordinat dari Alur pelayaran yang diizinkan untuk dilintasi Kapal di Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya berdasarkan data dari Distrik Navigasi Tanjung Perak Surabaya. Gambar 3.3 Peta alur pelayaran Karang Jamuang – Tanjung Perak
  5. 5. 5 Tabel 3.2 Koordinat Alur pelayaran yang diizinkan untuk dilintasi kapal di Pelabuhan Tanjung perak 3.4.3 Kontrol Logika Fuzzy 1. Fuzzifikasi Sistem yang di rancang ini terdapat dua sistem pengendalian yaitu sistem pengendali haluan dan sistem pengendalian kecepatan. Untuk sistem pengendalian haluan terdiri dari dua input dan satu output yaitu input ( error yaw dan yaw rate). Sedangkan untuk sistem pengendalian kecepatan terdiri dari dua input dan satu output. Berikut ini adalah proses fuzzifikasi dari masing-masing sistem pengendalian : Sistem pengendalian haluan kapal : 1. KLF sistem pengendalian haluan Ada dua input dan satu output. Gambar 3.4 Perancangan sistem pengendalian haluan kapal Gambar 3.5 Fungsi keanggotaan untuk variabel masukan error. Gambar 3.6 Fungsi keanggotaan untuk variabel masukan yaw rate. Gambar 3.7 Fungsi keanggotaan untuk variabel keluaran aksi rudder Variabel masukan error dibagi dalam 7 fungsi keanggotaan yaitu NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB dengan rentang kerja (range) yang digunakan untuk fungsi keanggotaan adalah -35o sampai 35o (gambar 3.5) demikian juga variabel masukan yaw rate juga di bagi dalam 7 fungsi keanggotaan yaitu NB, NM, NS, ZE, PS, PM, PB dengan rentang kerja (range) yang digunakan untuk fungsi keanggotaan adalah -7o sampai 7o (Gambar 3.6). Penentuan range ini berdasarkan karakteristik rudder van amorengen. Keluaran dari KLF pengendali haluan adalah command rudder yang juga dibagi menjadi 7 fungsi keanggotaan seperti masukan eror yaw (Gambar 3.7). 2. KLF sistem pengendalian kecepatan Ada tiga variabel input dan satu variabel output yaitu input d( jarak antara dua kapal), perbandingan kecepatan kapal satu dengan kapal dua dan selisih nilai koordinat X. No Nama/Buoy Koordinat (x,y) Total 1 Karang Jamuang y 06° 55" 35' 771059.5 x 112° 43" 42' 12549144 2 Buoy Nr.4 y 06° 57" 50' 775234 x 112° 42" 30' 12546917 3 Buoy Nr.11 y 06° 58" 23' 776254.5 x 112° 42" 10' 12546299 4 Buoy Nr.6 y 07° 00" 15' 779717.8 x 112° 41" 00' 12544134 5 Buoy Nr.13 y 07° 02" 08' 783212.1 x 112° 39" 47' 12541877 6 12 m on jetty y 07° 06" 41' 791654 x 112° 39" 08' 12540671 7 Buoy Nr.8 y 07° 07" 46' 793664 x 112° 39" 36' 12541537 8 MV Typison y 07° 10" 30' 798735.4 x 112° 40" 50' 12543825 9 Buoy Nr.10 y 07° 11" 05' 799817.6 x 112° 41" 32' 12545124 10 Buoy Nr.12 y 07° 11" 30' 800590.7 x 112° 42" 50' 12547536 11 West channel kamal y 07° 11" 04' 799786.7 x 112° 43" 40' 12549082 12 Naval Base y 07° 11" 48' 801147.3 x 112° 44" 20' 12550319
  6. 6. 6 Gambar 3.8 Perancangan sistem pengendalian kecepatan Gambar 3.9 Fungsi keanggotaan untuk variabel masukan del_X Gambar 3.10 Fungsi keanggotaan untuk variabel d (jarak). Gambar 3.11 Fungsi keanggotaan untuk variabel V2/V1 Gambar 12. Fungsi keanggotaan untuk variabel keluaran tegangan pada motor penggerak propeller. 3.4.4 Basis aturan Basis aturan ini terdiri dari kumpulan aturan kendali lintasan yang berbasis logika fuzzy untuk menyatakan aksi pengendali agar mencapai tujuan yang diharapkan. Penyusunan basis aturan ini berdasarkan pada pendekatan sistem manuver kapal. 1. KLF sistem pengendali Haluan Tabel 3.4 Basis aturan KLF sistem pengendalian haluan re NB NM NS Z PS PM PB PB NB NB NB NB NM NS Z PM NB NB NB NM NS Z PS PS NB NB NM NS Z PS PM Z NB NM NS Z PS PM PB NS NM NS Z PS PM PB PB NM NS Z PS PM PB PB PB NB Z PS PM PB PB PB PB 2. KLF sistem pengendali kecepatan Tabel 3.5 Basis aturan KLF sistem pengendalian kecepatan V2/V1 S M B del X d V Propeller N S S S S D M F F Z S S S S D M F M P S S S S D S S S 3.4.5 Interfrensi Fuzzy Pada proses perancangan sistem pengendali menghindari tabrakan antara dua kapal dengan menggunakan metode fuzzy ini terdapat tahap inferensi fuzzy. Tahap ini merupakan tahap pengambilan keputusan, dimana masukan kendali masih berupa himpunan crisp yang nantinya akan diubah menjadi himpunan fuzzy dengan fungsi keanggotaan yang berbeda-beda untuk setiap variabel. Dengan mengacu pada basis aturan diperoleh keluaran nilai fuzzy sinyal kendali. Gambar 3.16 dan Gambar 3.17 menjelaskan tentang proses pengambilan keputusan. Proses pengambilan keputusan juga dapat dianalisa dari bentuk surface basis aturan yang telah disusun seperti tampak pada gambar 3.16 dan 3.17. 3.4.6 Defuzzifikasi Defuzzifikasi merupakan langkah terakhir dalam sistem kendali logika fuzzy dimana tujuannya adalah mengkonversi setiap hasil dari inference engine yang diekspresikan dalam bentuk fuzzy set ke satu bilangan crisp. Hasil dari konversi tersebut merupakan aksi yang diambil oleh sistem kendali logika fuzzy. Karena itu, pemilihan metoda defuzzifikasi yang sesuai juga turut mempengaruhi sistem kendali logika fuzzy dalam menghasilkan respon yang optimum. Dalam Tugas Akhir ini, metode defuzzfikasi yang digunakan adalah center of area (COA). Metoda center of area sering kali juga dinamakan metoda center of gravity atau metoda centroid. Hasil defuzzifikasi dengan metoda ini
  7. 7. 7 dihitung menggunakan posisi titik puncak dan derajad keanggotaan sebagai perhitungan matematis nilai keluaran yaitu dengan menjumlahkan hasil perkalian derajad keanggotaan dengan nilai center area, kemudian membagai dengan jumlah derajad keanggotaannya. IV.Analisa Data Dan Pembahasan Perancangan sistem kendali logika fuzzy ini digunakan untuk menghindari tabrakan antara dua kapal dan digunakan untuk pengendalian pemenuhan lintasan alur pelayaran yang diizinkan oleh distrik navigasi kelas 1 Surabaya. Variabel yang dikendalikan adalah haluan dan kecepatan kapal dengan variabel yang dimanipulasi adalah δc (rudder command) dan tegangan motor penggerak propeller. Perancangan sistem kendali haluan dan kecepatan kapal dalam tugas akhir ini menggunakan logika fuzzy tipe Sugeno. Simulasi terhadap model kapal MV.CARAKA JAYA NIAGA III-7 dilakukan secara open loop dan close loop. Simulasi dengan close loop dilakukan dengan memberikan halangan kapal yang berada didepan, dikiri dan dikanan kapal. 4.1 Pengujian Kapal MV.CARAKA JAYA NIAGA III-7 9018232 secara Open loop. 4.1.1 Uji Open loop dan Close loop Sistem Manuver kapal Pengujian secara open loop ini dilakukan untuk mengetahui respon kapal MV.CARAKA JAYA NIAGA III-7 terhadap waktu dan sudut yaw tanpa adanya controller sedangkan untuk uji close loop untuk mengetahui pengaruh controller terhadap respon kapal. Gambar 4.1 Perbandingan respon open loop dan close loop pada turning 20o Uji open loop dan close loop dilakukan sesuai dengan model dinamika kapal dan diagram blok yang telah dirancang dalam penelitian ini dengan masukan fungsi step atau sudut turning 20° dan 30°, penggunaan kedua sudut untuk memenuhi uji kontrol turning yang telah ditetapkan dalam IMO (Internasional Maritime Organisation) maka menghasilkan grafik respon sistem sebagaimana ditunjukkan pada gambar 4.1. Hasil uji open loop pada turning 20o seperti pada gambar 4.1, dapat diketahui bahwa perubahan sudut heading terus bertambah cepat seiring bertambahnya waktu. Pada saat detik ke–21 hasil simulasi menunjukkan sistem mencapai set point, namun tidak dapat mempertahankan posisi tetap pada keadaan stabil, dengan kata lain perubahan sudut heading terus meningkat melampaui set point. Begitu juga pada turning 30o , respon mencapai set point saat detik ke-25 namun perubahan sudut heading semakin naik. Hal ini dikarenakan tidak ada kendali yang mampu menjaga keadaan tetap steady sehingga sistem ini perlu adanya sistem kendali yang mampu menjaga agar keadaan tetap steady. Hasil uji close loop terlihat pada gambar 4.1 dengan set point 20° dan pada gambar 4.2 dengan set point 30°, terlihat pada kedua gambar bahwa controller mampu mencapai set point dengan baik dan mampu mempertahankan samapai dalam keadaan steady. Waktu yang diperlukan untuk mencapai set point 20° adalah 40 detik sedangkan untuk mencapai set point 30° adalah 45 detik. Gambar 4.2 Perbandingan respon open loop dan close loop pada turning 30o 4.1.2 Uji Open loop Kecepatan Kapal Model matematik kecepatan kapal didapatkan dari pendekatan yang dilakukan oleh Horigome, Hara, Hotta dan Hotsu (1990) yaitu {J{ = # # "."% . Model matematis ini disimulasikan secara open loop untuk mengetahui respon sistem Gambar 4.3 Respon kecepatan kapal uji open loop Dari hasil uji open loop model matematik kecepatan kapal yang telah dilakukan dengan mengubah masukan kecepatan dari 0 sampai 4,63 m/s terlihat bahwa respon kecepatan mengikuti set point yang diinginkan. Hal tersebut menjadi indikasi bahwa model matematis dari kecepatan kapal adalah orde 1. 4.2 Pengujian sistem kendali haluan dan kecepatan kapal untuk memenuhi lintasan. 4.2.1 Pengujian tanpa ada halangan kapal dan tanpa gangguan arus. Pengujian ini dimaksudkan untuk mengetahui sistem kendali yang telah dirancang untuk memenuhi lintasan pelayaran yang telah direkomendasikan oleh distrik navigasi kelas 1 Surabaya. Uji performasi ini dilakukan dengan memasukan set point berupa koordinat lintasan yaitu alur pelayaran dari Tanjung Perak ke Karang Jamuang. Koordinat lintasan berupa unit DMS (Degree Minutes Second) yang diubah menjadi koordinat xy. Koordinat xy inilah yang mewakili alur lintasan kapal.
  8. 8. Gambar 4.4 Lintasan desired dan lintasan aktual tanpa gangguan Keterangan 1 = Naval base 2 = west channel kamal 3 = Buoy no.12 4 = Buoy no.10 5 = Typison 6 = Buoy no.8 7 = K1158.55 8 = Buoy no.13 9 = Buoy no.6 10 = Buoy no.11 11 = Buoy no.4 12 = Karang Jamuang Grafik diatas bisa dilihat bahwa lintasan aktual bisa mengikuti lintasan desired atau lintasan yang diinginkan, hal tersebut menunjukkan bahwa sistem kendali yang telah dirancang telah mampu untuk pemenuhan lintasan desired. Grafik diatas jika diperbesar maka akan terlihat dengan jelas perbedaan antara dua grafik tersebut. Perbedaan tersebut di sebut dengan eror lintasan pada tabel 4.1. Respon dinamik dari pengujian ini bisa dilihat pad gambar 4.5. terlihat hubungan antara heading aktual heading desired. Gambar 4.5 Respon dinamik sistem kendali haluan kapal tanpa gangguan arus Keterangan gambar 4.5 A = Respon kapal dari Naval base menuju ke titik koordinat Buoy west channel kamal B = Respon kapal dari west channel kamal menuju ke titik koordinat Buoy no.12 C = Respon kapal dari Buoy no.12 menuju ke titik koordinat Buoy no.10 D = Respon kapal dari buoy no.10 menuju ke titik koordinat Buoy Typison E = Respon kapal dari Buoy Typison menuju ke titik koordinat Buoy no.8 F = Respon kapal dari buoy no.8 menuju ke titik koordinat Buoy K1158.55 G = Respon kapal dari buoy K1158.55 menuju ke titik koordinat Buoy no.13 H = Respon kapal dari buoy no.13 menuju ke titik koordinat Buoy n I = Respon kapal dari buoy no.6 menuju ke titik koordinat Buoy no.11 J = Respon kapal dari buoy no.11 menuju ke titik koordinat Buoy no.4 8 dan lintasan aktual tanpa 12 = Karang Jamuang aktual kapal atau lintasan yang diinginkan, hal tersebut menunjukkan bahwa sistem kendali mampu untuk pemenuhan . Grafik diatas jika diperbesar maka akan terlihat dengan jelas perbedaan antara dua grafik tersebut. Perbedaan tersebut di sebut dengan eror lintasan pada tabel 4.1. Respon dinamik dari pengujian ini bisa dilihat pada heading aktual dan Gambar 4.5 Respon dinamik sistem kendali haluan kapal = Respon kapal dari Naval base menuju ke titik koordinat Buoy west = Respon kapal dari west channel kamal menuju ke titik koordinat = Respon kapal dari Buoy no.12 menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari buoy no.10 menuju ke titik koordinat Buoy Typison menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari buoy no.8 menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari buoy K1158.55 menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari buoy no.13 menuju ke titik koordinat Buoy no.6 = Respon kapal dari buoy no.6 menuju ke titik koordinat Buoy no.11 = Respon kapal dari buoy no.11 menuju ke titik koordinat Buoy no.4 K = Respon kapal dari buoy no.4 menuju ke titik koordinat Karang Jamuang Gambar 4.6 Respon kecepatan kapal den 4.2.2 Pengujian tanpa ada halangan kapal dan gangguan arus. Pada pengujian selanjutnya yaitu dengan menambahakan gangguan arus pada pengujian pertama. Hal tersebut disebabkan karena dalam kondisi real saat pelayaran, kapal mengalami gangguan yaitu berupa arus, angin dan gelombang. Gangguan yang disimulasikan dalam pengujian ini hanya arus karena pada kondisi real alur pelayaran Karang Jamuang-Tanjung Perak yang paling berpengaruh adalah arus hal tersebut disebabkan wilayah di Tanjung Perak berupa selat. Selain itu juga pemberian gangguan ini juga beguna untuk menguji seberapa kendali yang telah dirancang. Berikut ini adalah grafik lintasan desired dan lintasan aktual adanya gangguan arus. Gambar 4.7 Lintasan desired dan lintasan aktual dengan gangguan arus Keterangan Gambar 4.7 1 = Naval base 2 = west channel kamal 3 = Buoy no.12 4 = Buoy no.10 5 = Typison 6 = Buoy no.8 7 = K1158.55 8 = Buoy no.13 9 = Buoy no.6 10 = Buoy no.11 11 = Buoy no.4 12 = Ka Gambar diatas dapat dievaluasi bahwa lintasan aktual memiliki pola yang sesuai dengan lintasan yang diinginkan namun terlihat adanya eror. Nilai eror pada pengujian dengan gangguan juga bervariasi di tiap titik lintasan koordinat seperti ditunjukkan pada tabel 4.1 jika dibandingkan dengan eror pada pengujian tanpa gangguan, pada pengujian dengan gangguan memiliki eror yang hampir sama namun masih terdapat sedikit perbedaan. Pada pengujian yang pertama yaitu tanpa menggunakan gangguan arus didapatka eror minimum 4.63 m dan eror maksimum = Respon kapal dari buoy no.4 menuju ke titik koordinat Karang Gambar 4.6 Respon kecepatan kapal dengan gangguan arus 4.2.2 Pengujian tanpa ada halangan kapal dan gangguan Pada pengujian selanjutnya yaitu dengan menambahakan gangguan arus pada pengujian pertama. Hal tersebut disebabkan karena dalam kondisi real saat guan yaitu berupa arus, angin dan gelombang. Gangguan yang disimulasikan dalam pengujian ini hanya arus karena pada kondisi real alur Tanjung Perak yang paling berpengaruh adalah arus hal tersebut disebabkan wilayah di k berupa selat. Selain itu juga pemberian gangguan ini juga beguna untuk menguji seberapa robust kendali yang telah dirancang. Berikut ini adalah grafik aktual pada pengujian dengan dan lintasan aktual dengan gangguan arus 7 = K1158.55 8 = Buoy no.13 9 = Buoy no.6 10 = Buoy no.11 11 = Buoy no.4 12 = Karang Jamuang Gambar diatas dapat dievaluasi bahwa lintasan aktual memiliki pola yang sesuai dengan lintasan yang diinginkan namun terlihat adanya eror. Nilai eror pada pengujian dengan gangguan juga bervariasi di tiap titik lintasan tunjukkan pada tabel 4.1 jika dibandingkan dengan eror pada pengujian tanpa gangguan, pada pengujian dengan gangguan memiliki eror yang hampir sama namun masih terdapat sedikit perbedaan. Pada pengujian yang pertama yaitu tanpa menggunakan gangguan 4.63 m dan eror maksimum
  9. 9. 9 371.95 m sedangkan untuk pengujian yang kedua dengan menambahakan gangguan arus didapatkan eror minimum 30.86 m dan maksimum 371.93 m. Hal tersebut dikarenakan sistem yang dirancang kurang optimal sehingga perlu adanya iterasi lagi untuk mendapatkan eror lintasan yang sekecil mungkin namun mengingat bahwa kapal yang dikendalikan adalah kapal-kapal yang dilengkapi dengan AIS yang umumnya berukuran besar maka nilai eror tersebut bisa dikatakan dalam range yang diperbolehkan atau nilai eror bisa dikatakan kecil sehingga sistem kendali yang telah dirancang mampu mengatasi gangguan yang berupa arus laut. Tabel 4.1 Eror lintasan pada pengujian tanpa gangguan dan dengan gangguan arus. Lintasan desired Tanpa gangguan arus Dengan gangguan arus Xd (m) Yd (m) Xa (m) Ya (m) Eror (m) Xa (m) Ya (m) Eror (m) 12550368 -801147 12550373 -801147 4,63 12550373 - 801147 4,63 12549051 -799786 12549129 -799862 109,29 12549129 - 799862 109,29 12547485 -800590 12547558 -800541 88,21 12547558 - 800541 88,20 12545073 -799817 12545187 -799858 121,30 12545187 - 799858 121,30 12543874 -798735 12543949 -798785 90,47 12543949 - 798785 90,47 12541486 -793664 12541582 -793817 180,72 12541582 - 793817 180,72 12540730 -791654 12540777 -791757 113,07 12540777 - 791757 113,07 12541936 -783212 12541885 -783580 371,95 12541885 - 783580 371,93 12544064 -779717 12543970 -779846 159,33 12543970 - 779846 159,33 12546348 -776254 12546228 -776434 216,80 12546228 - 776434 216,80 12546867 -775234 12546835 -775286 61,00 12546835 - 775286 61,00 12549073 -771059 12548977 -771209 177,92 12548977 - 771209 177,93 Respon dinamik dari sistem ini bisa dilihat dari gambar 4.8 dari gambar terlihat bahwa heading aktual bisa mengikuti setpoint dengan baik meskipun ada nilai eror dan juga gangguan dari lingkungan berupa arus. Gambar 4.8 Respon dinamik sistem kendali haluan kapal dengan gangguan arus Keterangan gambar 4.8 A = Respon kapal dari Naval base menuju ke titik koordinat Buoy west channel kamal B = Respon kapal dari west channel kamal menuju ke titik koordinat Buoy no.12 C = Respon kapal dari Buoy no.12 menuju ke titik koordinat Buoy no.10 D = Respon kapal dari buoy no.10 menuju ke titik koordinat Buoy Typison E = Respon kapal dari Buoy Typison menuju ke titik koordinat Buoy no.8 F = Respon kapal dari buoy no.8 menuju ke titik koordinat Buoy K1158.55 G = Respon kapal dari buoy K1158.55 menuju ke titik koordinat Buoy no.13 H = Respon kapal dari buoy no.13 menuju ke titik koordinat Buoy no.6 I = Respon kapal dari buoy no.6 menuju ke titik koordinat Buoy no.11 J = Respon kapal dari buoy no.11 menuju ke titik koordinat Buoy no.4 K = Respon kapal dari buoy no.4 menuju ke titik koordinat Karang Jamuang Gambar 4.9 Respon kecepatan kapal dengan gangguan arus. Terlihat pada gambar 4.9 respon kecepatan kapal, dari gambar tesebut terlihat kapal bergerak dari Naval base hingga Karang Jamuang dengan kecepatan 4,6 m/s. Hal tersebut sesuai dengan kecepatan normal kapal MV.CARAKA JAYA NIAGA III-7 saat bergerak yaitu 4.63 m/s. Gangguan arus dalam pengujian ini menunjukkan bahwa sistem yang telah dirancang mampu mengatasi gangguan dari lingkungan yaitu arus laut. 4.2.3 Pengujian dengan ada halangan kapal di depan dan dengan gangguan arus. Pengujian selanjutnya yaitu dengan memberikan halangan berupa adanya kapal lain yang bergerak dan gangguan arus. Pengujian ini dilakukan untuk mengetahui apakah sistem kendali yang dirancang mampu menghindar dan mengendalikan kecepatannya. Pada pengujian ini kapal yang dikendalikan berlayar dari Tanjung Perak ke Karang Jamuang dengan kecepatan 4,6 m/s sedangkan halangan kapal bergerak dari Karang Jamuang ke Tanjung Perak pada lintasan yang sama dengan kecepatan 23,33 m/s. Dengan lintasan yang sama bisa dipastikan kedua kapal tersebut akan terjadi tabrakan. Gambar 4.10 menunjukkan lintasan desired dan aktual kapal yang dikendalikan dan juga lintasan kapal lain. Dari gambar tersebut bisa dilihat adanya lingkaran berwarna hitam yang menunjukkan tempat kemungkinan terjadinya tabrakan. Jika gambar tersebut diperbesar maka terlihat bahwa kapal yang dikendalikan akan berbelok ketika ada halangan kapal. Konsep belok dalam penelitian ini adalah ketika ada halangan kapal maka set point secara otomatis akan berubah yaitu dengan menambahkan koordinat x dan koordinat y. Perubahan setpoint ini ini didesain pada jarak aman yaitu 400 m karena umumnya kapal-kapal yang dilengkapi AIS memiliki dimensi yang sangat besar. Dari gambar 4.10 bisa dilihat bahwa lintasan aktual kapal bisa mengikuti lintasan desired dengan baik dan menghindar ketika ada halangan kapal sesuai dengan setpoint yang diinginkan. Untuk mengetahui dengan pasti apakah kapal yang dikendalikan terjadi tabrakan atau tidak, bisa dilihat jarak antar kapal yang dikendalikan dengan halangan kapal. Gambar 4.11 menunjukkan jarak antara dua kapal. Jika kedua kapal itu terjadi tabrakan maka jarak antara keduanya adalah nol
  10. 10. tetapi jika tidak terjadi tabrakan maka jaraknya lebih dari nol. Dari pengujian ini, jarak terdekat anatara dua kapal adalah 62 m sehingga bisa dikatakan bahwa antara dua kapal tidak terjadi tabrakan hal tersebut juga diperkuat dengan melihat lintasan antara keduanya pada gambar 4.10 Dari pengujian ini bisa kita lihat perubahan rudder pada saat akan berbelok dan juga perubahan heading kapal tersebut. Seperti yang ditunjukan pada gambar 4.13. Dari pengujian ini juga bisa dilihat respon kecepatan kapal. Gambar 4.12 adalah respon kecepatan pada pengujian adanya kapal lain dari depan tanpa adanya gangguan arus. Dari gambar bisa dilihat bahwa kapal yang dikendalikan mempunyai kecepatan sekitar 4,6 m/s, hal tersebut dikarenakan kecepatan kapal lain yaitu 23,33 m/s yang artinya lebih besar dari kapal yang dikendalikan. Pada saat akan terjadi tabrakan, kapal akan belok dan kecepatan kapal yang dikendalikan akan dipercepat menjadi 15 m/s. Aturan tersebut sudah ditentukan oleh peneliti dalam rule base kendali fuzzy. Gambar 4.10 Lintasan desired, lintasan aktual dan lintasan halangan kapal dengan gangguan arus Gambar 4.11 Jarak antara dua kapal pada pengujian adanya halangan kapal didepan dan gangguan arus. Gambar 4.12 Respon kecepatan pada pengujian adanya halangan kapal didepan dan gangguan arus. 10 tetapi jika tidak terjadi tabrakan maka jaraknya lebih dari nol. Dari pengujian ini, jarak terdekat anatara dua kapal ngga bisa dikatakan bahwa antara dua kapal tidak terjadi tabrakan hal tersebut juga diperkuat dengan melihat lintasan antara keduanya pada gambar 4.10 Dari pengujian ini bisa kita lihat perubahan rudder pada saat akan pal tersebut. Seperti Dari pengujian ini juga bisa dilihat respon kecepatan kapal. Gambar 4.12 adalah respon kecepatan pada pengujian adanya kapal lain dari depan tanpa adanya gangguan arus. kapal yang dikendalikan mempunyai kecepatan sekitar 4,6 m/s, hal tersebut dikarenakan kecepatan kapal lain yaitu 23,33 m/s yang artinya lebih besar dari kapal yang dikendalikan. Pada saat akan terjadi tabrakan, kapal akan belok dan kecepatan kapal ikendalikan akan dipercepat menjadi 15 m/s. Aturan tersebut sudah ditentukan oleh peneliti dalam rule base , lintasan aktual dan lintasan halangan kapal dengan gangguan arus pal pada pengujian adanya halangan kapal didepan dan gangguan arus. Gambar 4.12 Respon kecepatan pada pengujian adanya halangan kapal didepan dan gangguan arus. Gambar 4.13 Respon dinamik kapal pada saat akan terjadi tabrakan Keterangan gambar 4.13 A = Respon kapal dari Naval base menuju ke titik koordinat Buoy west channel kamal B = Respon kapal dari west channel kamal menuju ke titik koordinat Buoy no.12 C = Respon kapal dari Buoy no.12 menuju ke titik koordinat Buoy no.10 D = Respon kapal dari buoy no.10 menuju ke titik koordinat Buoy Typison E = Respon kapal dari Buoy Typison menuju ke titik koordinat Buoy no.8 F = Respon kapal dari buoy no.8 menuju ke titik koordinat Buoy K1158.55 G = Respon kapal dari buoy K1158.55 menuju ke titik koordinat no.13 H = Respon kapal dari buoy no.13 menuju ke titik koordinat Buoy no.6 I = Respon kapal dari buoy no.6 menuju ke titik koordinat Buoy no.11 J = Respon kapal dari buoy no.11 menuju ke titik koordinat Buoy no.4 K = Respon kapal dari buoy no.4 men Jamuang 4.2.4 Pengujian dengan ada halangan kapal di samping kiri dan dengan gangguan arus. Pengujian selanjutnya yaitu dengan halangan kapal yang berada disebelah samping kiri kapal. Sesuai aturan IMO jika nahkoda kapal melihat kapal lain berada di sebelah kirinya maka nahkoda kapal tersebut diharuskan untuk lewat terlebih dahulu. Berikut ini adalah gambar lintasan lintasan aktual dan lintasan halangan kapal yang berada disebelah kiri tanpa adanya gangguan arus. Gambar 4.14 Lintasan desired, lintasan aktual dan lintasan halangan kapal disamping kiri dengan gangguan arus. Gambar 4.13 Respon dinamik kapal pada saat akan terjadi tabrakan = Respon kapal dari Naval base menuju ke titik koordinat Buoy west = Respon kapal dari west channel kamal menuju ke titik koordinat = Respon kapal dari Buoy no.12 menuju ke titik koordinat Buoy uoy no.10 menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari Buoy Typison menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari buoy no.8 menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari buoy K1158.55 menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari buoy no.13 menuju ke titik koordinat Buoy no.6 = Respon kapal dari buoy no.6 menuju ke titik koordinat Buoy no.11 = Respon kapal dari buoy no.11 menuju ke titik koordinat Buoy no.4 = Respon kapal dari buoy no.4 menuju ke titik koordinat Karang 4.2.4 Pengujian dengan ada halangan kapal di samping Pengujian selanjutnya yaitu dengan halangan kapal yang berada disebelah samping kiri kapal. Sesuai aturan hat kapal lain berada di sebelah kirinya maka nahkoda kapal tersebut diharuskan untuk lewat terlebih dahulu. Berikut ini adalah gambar lintasan desired, lintasan aktual dan lintasan halangan kapal yang berada disebelah kiri tanpa adanya gangguan arus. , lintasan aktual dan lintasan halangan kapal disamping kiri dengan gangguan arus.
  11. 11. Keterangan 1 = Naval base 2 = west channel kamal 3 = Buoy no.12 4 = Buoy no.10 5 = Typison 6 = Buoy no.8 7 = K1158.55 8 = Buoy no.13 9 = Buoy no.6 10 = Buoy no.11 11 = Buoy no.4 12 = Karang Jamuang Dari gambar diatas yang diberi tanda lingkaran hitam adalah tempat kemungkinan terjadinya tabrakan, setelah gambar diperbesar maka akan didapatkan gambar seperti disampinya yang terlihat bahwa kapal yang dikendalikan bergerak lurus tanpa berbelok dan mendahului kapal yang lainnya yang bisa dilihat dari grafik kecepatan kapal yang dikendalikan pada gambar 4.17. Hal tersebut sudah sesuai dengan aturan IMO. Gambar 4.15 adalah gambar jarak antara kapal yang dikendalikan dengan kapal kalangan kapal yang berada disebelah kiri. Dari gambar tersebut bisa kita lihat bahwa jarak terdekat antar dua kapal sekitar 110 m. hal tersebut bisa dikatakan bahwa antara dua kapal tidak terjadi tabrakan. Gambar 4.15 Jarak antara dua kapal pada pengujian adanya halangan kapal dan gangguan arus Gambar 4.16 Respon dinamik kapal pada saat akan terjadi tabrakan A = Respon kapal dari Naval base menuju ke titik koordinat Buoy west channel kamal B = Respon kapal dari west channel kamal menuju ke titik koordinat Buoy no.12 C = Respon kapal dari Buoy no.12 menuju ke titik koordinat Buoy no.10 D = Respon kapal dari buoy no.10 menuju ke titik koordinat Buoy Typison E = Respon kapal dari Buoy Typison menuju ke titik koordinat Buo no.8 F = Respon kapal dari buoy no.8 menuju ke titik koordinat Buoy K1158.55 G = Respon kapal dari buoy K1158.55 menuju ke titik koordinat Buoy no.13 H = Respon kapal dari buoy no.13 menuju ke titik koordinat Buoy no.6 I = Respon kapal dari buoy no.6 menuju ke titik koordinat Buoy no.11 J = Respon kapal dari buoy no.11 menuju ke titik koordinat Buoy no.4 K = Respon kapal dari buoy no.4 menuju ke titik koordinat Karang Jamuang 11 12 = Karang Jamuang Dari gambar diatas yang diberi tanda lingkaran hitam adalah tempat kemungkinan terjadinya tabrakan, setelah gambar diperbesar maka akan didapatkan gambar seperti ang dikendalikan bergerak lurus tanpa berbelok dan mendahului kapal yang lainnya yang bisa dilihat dari grafik kecepatan kapal yang dikendalikan pada gambar 4.17. Hal tersebut sudah sesuai dengan aturan IMO. Gambar 4.15 adalah gambar jarak g dikendalikan dengan kapal kalangan kapal yang berada disebelah kiri. Dari gambar tersebut bisa kita lihat bahwa jarak terdekat antar dua kapal sekitar 110 m. hal tersebut bisa dikatakan bahwa antara dua kapal tidak antara dua kapal pada pengujian adanya Gambar 4.16 Respon dinamik kapal pada saat akan = Respon kapal dari Naval base menuju ke titik koordinat Buoy west nnel kamal menuju ke titik koordinat = Respon kapal dari Buoy no.12 menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari buoy no.10 menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari Buoy Typison menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari buoy no.8 menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari buoy K1158.55 menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari buoy no.13 menuju ke titik koordinat Buoy no.6 enuju ke titik koordinat Buoy no.11 = Respon kapal dari buoy no.11 menuju ke titik koordinat Buoy no.4 = Respon kapal dari buoy no.4 menuju ke titik koordinat Karang Gambar 4.17 Kecepatan kapal pada pengujian adanya halangan kapal disamping kiri dan gangguan arus. Gambar diatas menunjukkan respon kecepatan kapal yang dikendalikan. Kapal berlayar dengan kecepatan sekitar 4,6 m/s. ketika ada halangan kapal dan akan terjadi tabrakan maka kapal tersebut akan secara otomatis bergerak lurus dan mendahului kapal yang berada disebelah kirinya dengan menambah kecepatan kapalmenjadi 15 m/s. 4.2.5 Pengujian dengan ada halangan kapal di samping kanan dan dengan gangguan arus. Pengujian selanjutnya yaitu dengan halangan kapal yang berada disebelah samping kanan kapal.sesuai aturan IMO jika nahkoda kapal melihat kapal lain berada di sebelah kanannya maka nahkoda kapal tersebut diharuskan untuk mengurangi kecepatannya dan menunggu kapal yang dilihat untuk lewat terlebih dahulu. Berikut ini adalah gambar lintasan desired, lintasan aktual dan lintasan halangan kapal yang berada disebelah kanan dengan adanya gangguan arus. Gambar 4.18 Lintasan desired, lintasan aktual dan lintasan halangan kapal disamping kanan. Keterangan 1 = Naval base 2 = west channel kamal 3 = Buoy no.12 4 = Buoy no.10 5 = Typison 6 = Buoy no.8 7 = K1158.55 8 = Buoy no.13 9 = Buoy no.6 10 = Buoy no.11 11 = Buoy no.4 12 = Karang Jamuang Dari gambar diatas yang diberi tanda lingkaran hitam adalah tempat kemungkinan terjadinya tabrakan, gambar diperbesar maka akan didapatkan gambar seperti disampinya yang terlihat bahwa kapal yang dikendalikan bergerak lurus tanpa berbelok dan ketika jarak antara kapal kurang dari 400 m maka kapal akan secara otomatis mengurangi kecepatnnya sampa dikanannya bergerak terlebih dahulu. Grafik kecepatan bisa Gambar 4.17 Kecepatan kapal pada pengujian adanya kiri dan gangguan arus. Gambar diatas menunjukkan respon kecepatan kapal yang dikendalikan. Kapal berlayar dengan kecepatan sekitar 4,6 m/s. ketika ada halangan kapal dan akan terjadi tabrakan maka kapal tersebut akan secara otomatis bergerak lurus dan ndahului kapal yang berada disebelah kirinya dengan menambah kecepatan kapalmenjadi 15 m/s. 4.2.5 Pengujian dengan ada halangan kapal di samping kanan dan dengan gangguan arus. Pengujian selanjutnya yaitu dengan halangan kapal g kanan kapal.sesuai aturan IMO jika nahkoda kapal melihat kapal lain berada di sebelah kanannya maka nahkoda kapal tersebut diharuskan untuk mengurangi kecepatannya dan menunggu kapal yang dilihat untuk lewat terlebih dahulu. Berikut ini adalah gambar ntasan desired, lintasan aktual dan lintasan halangan kapal yang berada disebelah kanan dengan adanya gangguan arus. , lintasan aktual dan lintasan halangan kapal disamping kanan. 7 = K1158.55 8 = Buoy no.13 9 = Buoy no.6 10 = Buoy no.11 11 = Buoy no.4 12 = Karang Jamuang Dari gambar diatas yang diberi tanda lingkaran hitam adalah tempat kemungkinan terjadinya tabrakan, setelah gambar diperbesar maka akan didapatkan gambar seperti disampinya yang terlihat bahwa kapal yang dikendalikan bergerak lurus tanpa berbelok dan ketika jarak antara kapal kurang dari 400 m maka kapal akan secara otomatis mengurangi kecepatnnya sampai kapal yang berada dikanannya bergerak terlebih dahulu. Grafik kecepatan bisa
  12. 12. dilihat pada gambar 4.19 . Hal tersebut sudah sesuai dengan aturan IMO jika nahkoda kapal melihat kapal berada disebelah kanannnya. Gambar 4.20 adalah gambar jarak antara kapal yang dikendalikan dengan kapal kalangan kapal yang berada disebelah kiri. Dari gambar tersebut bisa kita lihat bahwa jarak terdekat antar dua kapal sekitar 158 m. hal tersebut bisa dikatakan bahwa antara dua kapal tidak terjadi tabrakan. Gambar 4.19 Kecepatan kapal pada pengujian adanya halangan kapal disamping kanan dengan adanya gangguan arus. Gambar 4.20 Jarak antara dua kapal pada pengujian adanya halangan kapal dengan adanya gangguan arus Gambar 4.21 Respon dinamik kapal pada saat akan terjadi tabrakan Keterangan gambar 4.21 A = Respon kapal dari Naval base menuju ke titik koordinat Buoy west channel kamal B = Respon kapal dari west channel kamal menuju ke titik koordinat Buoy no.12 C = Respon kapal dari Buoy no.12 menuju ke titik koordinat no.10 D = Respon kapal dari buoy no.10 menuju ke titik koordinat Buoy Typison E = Respon kapal dari Buoy Typison menuju ke titik koordinat Buoy no.8 F = Respon kapal dari buoy no.8 menuju ke titik koordinat Buoy K1158.55 G = Respon kapal dari buoy K1158.55 menuju ke titik koordinat Buoy no.13 H = Respon kapal dari buoy no.13 menuju ke titik koordinat Buoy no.6 12 dilihat pada gambar 4.19 . Hal tersebut sudah sesuai dengan aturan IMO jika nahkoda kapal melihat kapal berada disebelah kanannnya. Gambar 4.20 adalah gambar jarak yang dikendalikan dengan kapal kalangan kapal yang berada disebelah kiri. Dari gambar tersebut bisa kita lihat bahwa jarak terdekat antar dua kapal sekitar 158 m. hal tersebut bisa dikatakan bahwa antara dua kapal tidak cepatan kapal pada pengujian adanya halangan kapal disamping kanan dengan adanya gangguan Gambar 4.20 Jarak antara dua kapal pada pengujian adanya halangan kapal dengan adanya gangguan arus Gambar 4.21 Respon dinamik kapal pada saat akan = Respon kapal dari Naval base menuju ke titik koordinat Buoy west = Respon kapal dari west channel kamal menuju ke titik koordinat = Respon kapal dari Buoy no.12 menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari buoy no.10 menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari Buoy Typison menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari buoy no.8 menuju ke titik koordinat Buoy K1158.55 menuju ke titik koordinat Buoy = Respon kapal dari buoy no.13 menuju ke titik koordinat Buoy no.6 I = Respon kapal dari buoy no.6 menuju ke titik koordinat Buoy no.11 J = Respon kapal dari buoy no.11 menuju ke titik koordinat Buoy no.4 K = Respon kapal dari buoy no.4 menuju ke titik koordinat Karang Jamuang V. Kesimpulan dan Saran 5.1 Kesimpulan Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, diperoleh kesimpulan sebagai berikut : 1. Telah dihasilkan sebuah rancangan logika fuzzy untuk pengendalian kapal pada kapal MV.CARAKA JAYA NIAGA III 9018232 yang mampu memenuhi target lintasan pada alur pelayaran kapal di Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya dan mampu menghindar ketika akan terjadi tabrakan dengan memanfaatkan data identification sistem (AIS) yaitu posisi dan kecepatan kapal lain. 2. Eror minimum pada titik perbelokkan adalah 4,63 m dan maksimum 371,93 m terjadi pada pengujian lintasan kapal tanpa gangguan arus dan gangguan. 3. Kapal yang dikendalikan berbelok kekanan dan kecepatan berkurang ketika akan terjadi tabrakan atau pada saat akan berbelok serta jarak terdekat antara dua kapal adalah 62 m terjadi pada pengujian dengan halangan di depan,. 4. Kapal yang dikendalikan bergerak mendahului kapal yang berada di sebelah kirinya dengan kecepatan 15 m dan jarak terdekat antara dua kapal adalah 110 m pada pengujian dengan halangan disamping kiri. 5. Kapal yang dikendalikan mengurangi kecepatannya atau tetap pada kecepatan 4,6 m/s dan jarak terdekat antara dua kapal adalah 160 m terjadi pada pengujian dengan halangan di samping kanan. 5.2 Saran 1. Memanfaatkan data AIS yang lain seperti : heading dan dimensi kapal. 2. Dalam perancangan harus diperhatikan gangguan lainnya, seperti : kecepatan angin, tinggi gelombang dan daerah-daerah berbahaya di area tanjung perak. . VI.Daftar Pustaka [1] Aisjah, A.S, 2010. “M & C System Fungsi AIS Dalam Manajemen Transportasi Laut”, Seminar Nasional SENTA FTK ITS, Desember. [2] Aisjah, A.S., Masroeri, AA., Arifin,Syamsul, Su 2011 “ Analisa Performasi Control in Sea Transportation pada kondisi kepadatan lalu lintas pelayaran di Alur Bara tanjung Perak Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya. [3] Basuki, S.W., 2009“ Perancangan Sistem Kontrol Cerdas Berbasis Logika Fuzzy pada A Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya Sepuluh Nopember, Surabaya. [4] Bin Lin and Chih-Hao Huang, 2006 Between ARPA Radar And AIS Characteristics For Vessel Traffic Services, Journal of Marine Science and Technology, Vol. 14, No. 3, pp. 182 [5] Effendi, Aries, 2010 “Perancangan Kendali Otomatis Haluan Dan Kecepatan Kapal Pada Jalur Pelayaran Karang Jamuang – Tanjung Perak Berbasis Logika Fuzzy” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya. [6] Puspita sari, Devina, 2011 “ Monitoring dan Pengendalian untuk Menghindari Tabrakan antar kapal Pada Alur Barat Pelayaran = Respon kapal dari buoy no.6 menuju ke titik koordinat Buoy no.11 = Respon kapal dari buoy no.11 menuju ke titik koordinat Buoy no.4 = Respon kapal dari buoy no.4 menuju ke titik koordinat Karang Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, diperoleh kesimpulan sebagai berikut : Telah dihasilkan sebuah rancangan sistem kendali untuk pengendalian haluan dan kecepatan MV.CARAKA JAYA NIAGA III-7 yang mampu memenuhi target lintasan pada alur pelayaran kapal di Pelabuhan Tanjung Perak dan mampu menghindar ketika akan terjadi tabrakan dengan memanfaatkan data Automatic ) yaitu posisi dan kecepatan Eror minimum pada titik perbelokkan adalah 4,63 m dan maksimum 371,93 m terjadi pada pengujian kapal tanpa gangguan arus dan gangguan. Kapal yang dikendalikan berbelok kekanan dan kecepatan berkurang ketika akan terjadi tabrakan atau pada saat akan berbelok serta jarak terdekat antara dua kapal adalah 62 m terjadi pada pengujian dengan Kapal yang dikendalikan bergerak mendahului kapal yang berada di sebelah kirinya dengan kecepatan 15 m dan jarak terdekat antara dua kapal adalah 110 m pada pengujian dengan halangan disamping kiri. Kapal yang dikendalikan mengurangi kecepatannya atau tetap pada kecepatan 4,6 m/s dan jarak terdekat antara dua kapal adalah 160 m terjadi pada pengujian dengan halangan di samping kanan. Memanfaatkan data AIS yang lain seperti : heading dan Dalam perancangan harus diperhatikan faktor-faktor gangguan lainnya, seperti : kecepatan angin, tinggi daerah berbahaya di area M & C System Sebagai Peningkatan Fungsi AIS Dalam Manajemen Transportasi Laut”, Seminar Nasional SENTA FTK ITS, Desember. Aisjah, A.S., Masroeri, AA., Arifin,Syamsul, Suyanto 2011 “ Analisa Performasi MCST-Monitoring and Control in Sea Transportation pada kondisi kepadatan lalu lintas pelayaran di Alur Bara tanjung Perak Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya. Perancangan Sistem Kontrol Cerdas Berbasis Logika Fuzzy pada Alur Pelayaran Kapal di Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya” Institut Teknologi Hao Huang, 2006. Comparison Between ARPA Radar And AIS Characteristics For Journal of Marine Science and Technology, Vol. 14, No. 3, pp. 182-189. Perancangan Kendali Otomatis Haluan Dan Kecepatan Kapal Pada Jalur Pelayaran Tanjung Perak Berbasis Logika ” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya. Puspita sari, Devina, 2011 “Perancangan Sistem Monitoring dan Pengendalian untuk Menghindari Tabrakan antar kapal Pada Alur Barat Pelayaran
  13. 13. 13 Tanjung Perak Surabaya” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya. [7] T. I . Fossen, 1994 “Guidance and control of ocean vehicles”. John Wiley & Sons Ltd. [9] Yuda Yudistira Sangkya 2009 “Studi Penetapan Daerah Bahaya (Dangerous Area) Di Pelabuhan Tanjung Perak Surabaya Berdasarkan Ais Data” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya. [10] Zulkarnaen Ferdhi, 2009 “Desain Arsitektur Sistem Identifikasi Kapal Otomatis (Automatic Identification System)” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya. [11] Arifin, syamsul.2011. Pengantar Sistem Fuzzy.<URL: http://share.its.ac.id/> [12] From Wikipedia, the free encyclopedia, Feb 2011. Automatic Identification System <URL:http://en.wikipedia.org/wiki/Automated> [13] Setyawan Hendra, 2009. “perencanaan sistem kendali cerdas pada kapal untuk menghindari tubrukan berdasarkan AIS data (Automatic Identification System data)” Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya. [14] L. P.Perera, J.P. Carvalho, C Guedes Soares ,2010. “Fuzzy logic based decision making system for collision avoidance of ocean navigation under critical collision conditions” Technical University of Lisbon, Instituto Superior Tecnico Av. Lisbon, Portugal [15] Velagic, J., Vukic, Z., Omerdic, E.,”Adaptive Fuzzy Ship Autopilot for Track-Keeping”, 2001. Biodata Penulis Nama : SAIKO TTL : Mojokerto,17-10-1988 Alamat: Ds.Brayublandong, Kec.Dawarblandong Kab.Mojokerto Email : saiko_07@ep.its.ac.id atau ceko_saiko@yahoo.co.id Pendidikan : SDN Brayyublandong 1 (1995-2001) SMPN 1 Dawarblandong (2001-2004) SMAN 1Puri Mojokerto (2004-2007) S1 Teknik Fisika ITS (2007-2011)

×