optimasi sebaran lokasi fasilitas perkotaan untuk …repository.upnvj.ac.id/1395/1/awal.pdf ·...

OPTIMASI SEBARAN LOKASI FASILITAS PERKOTAAN

UNTUK MEMAKSIMALKAN AKSESIBILITAS PEDESTRIAN

KE FASILITAS UMUM

SKRIPSI

HANIF ALFI HAMMAMI

1510511032

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAKARTA

FAKULTAS ILMU KOMPUTER

PROGRAM STUDI INFORMATIKA

2019

i

HALAMAN JUDUL



KE FASILITAS UMUM

SKRIPSI

Diajukan Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar

Sarjana Komputer

HANIF ALFI HAMMAMI

1510511032

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JAKARTA

FAKULTAS ILMU KOMPUTER

PROGRAM STUDI INFORMATIKA

2019

v



KE FASILITAS UMUM

HANIF ALFI HAMMAMI

ABSTRAK

Fasilitas umum berguna untuk mengembangkan kehidupan dan kegiatan

bermasyarakat dari segi sosial, budaya, dan ekonomi. Terjangkaunya fasilitas

umum menjadi aspek yang perlu diperhatikan pada suatu wilayah. Dalam

perancangan sebaran fasilitas umum pada suatu wilayah diperlukan pengukuran

jarak dari titik permintaan (demand point) ke fasilitas terdekat. Permasalahan

lokasi-alokasi fasilitas umum, dapat diselesaikan menggunakan Maximal Covering

Location Problem (MCLP) yang bertujuan untuk memaksimalkan jumlah titik

permintaan yang dapat terlayani oleh sejumlah p fasilitas. P-Median Problem

(PMP) juga merupakan salah satu permasalahan lokasi-alokasi yang bertujuan

mencari lokasi optimal sejumlah p fasilitas sedemikian rupa sehingga dapat

meminimalkan total jarak dari setiap titik permintaan ke fasilitas terdekat. Tujuan

dari penelitian ini adalah mengoptimasi sebaran fasilitas agar terjangkau oleh

demand point mendekati 400 m atau performa best. Terdapat dua pemodelan dalam

mengukur hasil optimasi yaitu dengan pemodelan binary decision dan pemodelan

non-integer decision. Hasil dari optimasi dapat meningkatkan performa best

demand point sebesar 31% pada percobaan pertama dan 40% pada percobaan

kedua. Penurunan total jarak demand point menuju fasilitas umum menurun

sebanyak 25.28% pada percobaan pertama dan sebanyak 25.31% pada percobaan

kedua.

Kata Kunci: Maximal Covering Problem, P-Median Problem, Optimasi

vi

OPTIMIZATION OF URBAN FACILITIES LOCATION

DISTRIBUTION TO MAXIMIZE PEDESTRIAN

ACCESSIBILITY TO PUBLIC FACILITIES

HANIF ALFI HAMMAMI

ABSTRACT

Public facilities are useful to develop life and community activities in terms of

social, cultural and economic. The accessibility of public facilities is an aspect that

needs to be considered in a region. In the planning of the distribution of public

facilities in a region required measurement distance from the demand point to the

nearest facility. The problem of location-allocation of public facilities, can be

resolved using Maximal Covering Location Problem (MCLP) which aims to

maximize the number of demand points that can be served by a number of facilities.

P-Median Problem (PMP) is also one of the location-allocation problems that aims

to find the optimal location of a number of facilities in a way that can minimize the

total distance from each point of the request to the nearest facility. The purpose of

this research is to optimize the distribution of facilities to be affordable by the

demand point close to 400 m or best performance. There are two modeling in

measuring the optimization results with binary decision modelling and the

modeling of non-integer decision. The result of the optimization can improve the

performance of the best demand point by 31% on the first try and 40% in the second

experiment. The decrease in the total distance of the demand point to public

facilities decreased by 25.28% in the first experiment and by 25.31% in the second

experiment.

Keyword: Maximal Covering Problem, P-Median Problem, Optimization

vii

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT atas segala karuniaNya,

sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Penulis ingin mengucapkan terima kasih

kepada:

1. Kedua Orang tua Ibrahim Joko Utomo (ayah) dan Ummi Kuswanti (Ibu),

serta sanak keluarga yang selalu memberikan doa dan dorongan kepada saya

agar dapat menyelesaikan skripsi.

2. Ibu Vini Indriasari, ST., M.Sc., Ph.D., selaku dosen pembimbing yang telah

membimbing penulis dengan baik.

3. Ibu dan bapak Dosen Informatika UPN ”Veteran” Jakarta atas segala ilmu-

ilmu yang telah diberikan.

4. Ibu Anita Muliawati, S.Kom., MTI. selaku Ketua Jurusan Teknik

Informatika Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jakarta.

5. Ibu Dr. Ermatita, M,Kom., selaku Dekan Fakultas Ilmu Komputer

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jakarta.

6. Teman-teman Informatika Angkatan 2015 Fakultas Ilmu Komputer

Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jakarta, terutama teman-

teman dalam satu bimbingan skripsi penulis.

7. Teman-teman LDK Uswah UPNVJ, Jujitsu UPNVJ, dan KSM-Robotika

UPNVJ yang telah memberikan dukungan, semangat dan doa.

Jakarta, 26 Juli 2019

Penulis

viii

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ............................................................................................ i

PERNYATAAN ORISINALITAS ....................................................................... ii

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI SKRIPSI UNTUK

KEPENTINGAN AKADEMIS ........................................................................... iii

ABSTRAK .......................................................................................................... v

ABSTRACT ....................................................................................................... vi

KATA PENGANTAR ....................................................................................... vii

Daftar Isi ........................................................................................................... viii

Daftar Tabel ......................................................................................................... x

Daftar Gambar ................................................................................................... xii

Bab 1 PENDAHULUAN ..................................................................................... 1

1.1 Latar Belakang....................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 3

1.3 Tujuan Penelitian ................................................................................... 3

1.4 Manfaat Penelitian ................................................................................. 3

1.5 Ruang Lingkup ...................................................................................... 4

1.6 Luaran yang Diharapkan ........................................................................ 4

1.7 Sistematika Penulisan ............................................................................ 5

Bab 2 TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 6

2.1 Data Spasial ........................................................................................... 6

2.1.1 Model Data Spasial ......................................................................... 6

2.1.2 Transformasi Geometri pada Data Spasial ....................................... 8

2.1.3 Topologi ......................................................................................... 9

2.2 Matrik Spasial ...................................................................................... 10

2.2.1 Network Centrality Measures ........................................................ 11

2.2.2 Sustainable Systems Integrated Model (SSIM).............................. 15

2.3 Teknologi Geospasial........................................................................... 16

2.3.1 ArcGIS 10.5 ................................................................................. 16

2.3.2 Urban Network Analysis (UNA) toolbox ...................................... 17

2.4 Perumusan Masalah Optimasi .............................................................. 17

2.4.1 Definisi Fungsi Tujuan ................................................................. 18

2.4.2 Definisi Fungsi Kendala ............................................................... 18

ix

2.5 Algoritma Pemecahan Masalah Optimasi ............................................. 18

2.5.1 Deterministic dan Stochastic ......................................................... 18

2.5.2 Metode Heuristic .......................................................................... 19

2.5.3 Metode Greedy ............................................................................. 19

2.6 Masalah Lokasi-Alokasi ...................................................................... 20

2.6.1 Maximal Covering Location Problem (MCLP) ............................. 20

2.6.2 P-Median Problem (PMP) ............................................................ 21

Bab 3 METODE PENELITIAN ......................................................................... 22

3.1 Kerangka Pikir ..................................................................................... 22

3.1.1 Perumusan Model Optimasi .......................................................... 23

3.1.2 Perancangan Algoritma ................................................................. 25

3.1.3 Implementasi Algoritma ............................................................... 25

3.1.4 Desain Awal Kota ......................................................................... 25

3.1.5 Simulasi dan Eksperimen .............................................................. 26

3.2 Alat yang Digunakan ........................................................................... 27

Bab 4 HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................................ 28

4.1 Hasil Perancangan Algoritma ............................................................... 28

4.2 Hasil Implementasi Algoritma ............................................................. 31

4.2.1 Modul Arcpy ................................................................................. 31

4.2.2 Algoritma Optimasi ...................................................................... 33

4.2.3 Pembuatan Tool ............................................................................ 34

4.3 Desain Awal Kota ................................................................................ 35

4.4 Hasil Simulasi ...................................................................................... 40

4.4.1 Percobaan Dengan Data Pertama .................................................. 41

4.4.2 Percobaan Dengan Data Kedua ..................................................... 63

Bab 5 PENUTUP ............................................................................................... 87

5.1 Kesimpulan.......................................................................................... 87

5.2 Saran ................................................................................................... 88

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 89

RIWAYAT HIDUP ........................................................................................... 91

LAMPIRAN ...................................................................................................... 92

x

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Tabel Jenis-Jenis Topologi ................................................................... 9

Tabel 3.1 Data yang digunakan .......................................................................... 26

Tabel 4.1 Deskripsi Tool .................................................................................... 35

Tabel 4.2 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Ruang Terbuka Hijau Pada Data

Pertama .............................................................................................................. 42

Tabel 4.3 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Rumah Makan Pada Data Pertama

.......................................................................................................................... 44

Tabel 4.4 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Kesehatan Pada Data Pertama . 47

Tabel 4.5 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Tempat Ibadah Pada Data Pertama

.......................................................................................................................... 50

Tabel 4.6 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Transportasi Publik Pada Data

Pertama .............................................................................................................. 52

Tabel 4.7 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Perbelanjaan Pada Data Pertama

.......................................................................................................................... 54

Tabel 4.8 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Perbankan Pada Data Pertama . 57

Tabel 4.9 Data Performa Seluruh Demand Point Sebelum Dioptimasi Pada Data

Pertama .............................................................................................................. 60

Tabel 4.10 Data Performa Seluruh Demand Point Setelah Dioptimasi Pada Data

Pertama .............................................................................................................. 61

Tabel 4.11 Jumlah Demand Point Berdasarkan Jenis dan Performanya Sebelum

Dilakukan Optimasi Pada Data Pertama ............................................................. 62

Tabel 4.12 Jumlah Demand Point Berdasarkan Jenis dan Performanya Setelah

Dilakukan Optimasi Pada Data Pertama ............................................................. 62

Tabel 4.13 Total Jarak Demand Point Menuju Fasilitas Sebelum dan Sesudah

dilakukan Optimasi Pada Data Pertama .............................................................. 62

Tabel 4.14 Data Performa Seluruh Demand Point dengan Performa Best ........... 65

xi

Tabel 4.15 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Ruang Terbuka Hijau Pada Data

Kedua ................................................................................................................ 67

Tabel 4.16 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Rumah Makan Pada Data Kedua

.......................................................................................................................... 69

Tabel 4.17 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Kesehatan Pada Data Kedua .. 71

Tabel 4.18 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Tempat Ibadah Pada Data Kedua

.......................................................................................................................... 74

Tabel 4.19 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Transportasi Publik Pada Data

Kedua ................................................................................................................ 76

Tabel 4.20 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Perbelanjaan Pada Data Kedua

.......................................................................................................................... 78

Tabel 4.21 Data Nilai Perpindahan Fasilitas Jenis Perbankan Pada Data Kedua . 81

Tabel 4.22 Data Performa Seluruh Demand Point Sebelum Dioptimasi Pada Data

Kedua ................................................................................................................ 84

Tabel 4.23 Data Performa Seluruh Demand Point Setelah Dioptimasi Pada Data

Kedua ................................................................................................................ 85

Tabel 4.24 Jumlah Demand Point Berdasarkan Jenis dan Performanya Sebelum

Dilakukan Optimasi Pada Data Kedua ............................................................... 86

Tabel 4.25 Jumlah Demand Point Berdasarkan Jenis dan Performanya Setelah

Dilakukan Optimasi Pada Data Kedua ............................................................... 86

Tabel 4.26 Total Jarak Demand Point Menuju Fasilitas Sebelum dan Sesudah

dilakukan Optimasi Pada Data Kedua ................................................................ 86

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Struktur Model Data Raster............................................................... 7

Gambar 2.2 Poligon yang direpresentasikan dalam berbagai macam ukuran piksel

............................................................................................................................ 7

Gambar 2.3 Representasi Data Vektor Beserta Hasilnya ...................................... 8

Gambar 2.4 Contoh Reach ................................................................................. 11

Gambar 2.5 Contoh Gravity Index ...................................................................... 12

Gambar 2.6 Contoh Betweenness ....................................................................... 13

Gambar 2.7 Contoh Closeness ........................................................................... 14

Gambar 2.8 Contoh Straightness ........................................................................ 15

Gambar 3.1 Diagram Kerangka Pikir ................................................................. 22

Gambar 4.1 Diagram Alir Perancangan Algoritma ............................................. 30

Gambar 4.2 Tool distribusi spasial fasilitas ........................................................ 34

Gambar 4.3 Data Keseluruhan ........................................................................... 36

Gambar 4.4 Data Setelah Pemotongan ............................................................... 36

Gambar 4.5 Pemotongan Data Jalan ................................................................... 37

Gambar 4.6 Data Jalan yang Telah Diolah Menjadi Network Dataset ................. 37

Gambar 4.7 Sebaran lahan commercial (kuning) dan residential (biru) pada

kelurahan Gunung .............................................................................................. 38

Gambar 4.8 Demand point terpilih (titik merah) ................................................. 39

Gambar 4.9 Data fasilitas berdasarkan jenis ....................................................... 40

Gambar 4.10 Sebaran Fasilitas Jenis Ruang Terbuka Hijau Sebelum Dilakukan

Optimasi Pada Data Pertama .............................................................................. 41

Gambar 4.11 Sebaran Fasilitas Jenis Ruang Terbuka Hijau Setelah Dilakukan


xiii

Gambar 4.12 Sebaran Fasilitas Jenis Rumah Makan Sebelum Dilakukan Optimasi

Pada Data Pertama ............................................................................................. 43

Gambar 4.13 Sebaran Fasilitas Jenis Rumah Makan Setelah Dilakukan Optimasi


Gambar 4.14 Sebaran Fasilitas Jenis Kesehatan Sebelum Dilakukan Optimasi Pada

Data Pertama ..................................................................................................... 45

Gambar 4.15 Sebaran Fasilitas Jenis Kesehatan Setelah Dilakukan Optimasi Pada

Data Pertama ..................................................................................................... 46

Gambar 4.16 Sebaran Fasilitas Jenis Tempat Ibadah Sebelum Dilakukan Optimasi


Gambar 4.17 Sebaran Fasilitas Jenis Tempat Ibadah Setelah Dilakukan Optimasi


Gambar 4.18 Sebaran Fasilitas Jenis Transportasi Publik Sebelum Dilakukan


Gambar 4.19 Sebaran Fasilitas Jenis Transportasi Publik Setelah Dilakukan


Gambar 4.20 Sebaran Fasilitas Jenis Perbelanjaan Sebelum Dilakukan Optimasi


Gambar 4.21 Sebaran Fasilitas Jenis Perbelanjaan Setelah Dilakukan Optimasi


Gambar 4.22 Sebaran Fasilitas Jenis Perbankan Sebelum Dilakukan Optimasi Pada

Data Pertama ..................................................................................................... 55

Gambar 4.23 Sebaran Fasilitas Jenis Perbankan Setelah Dilakukan Optimasi Pada

Data Pertama ..................................................................................................... 56

Gambar 4.24 Performa Demand Point dan Sebaran fasilitas Sebelum Dilakukan


Gambar 4.25 Performa Demand Point dan Sebaran fasilitas Setelah Dilakukan


xiv

Gambar 4.26 Performa Seluruh Demand Point dengan Performa Best dan Sebaran

Fasilitasnya ........................................................................................................ 63

Gambar 4.27 Performa Seluruh Demand Point dan Sebaran Fasilitasnya Setelah

diacak ................................................................................................................ 64

Gambar 4.28 Sebaran Fasilitas Jenis Ruang Terbuka Hijau Sebelum Dilakukan

Optimasi Pada Data Kedua ................................................................................ 66

Gambar 4.29 Sebaran Fasilitas Jenis Ruang Terbuka Hijau Setelah Dilakukan


Gambar 4.30 Sebaran Fasilitas Jenis Rumah Makan Sebelum Dilakukan Optimasi

Pada Data Kedua................................................................................................ 68

Gambar 4.31 Sebaran Fasilitas Jenis Rumah Makan Setelah Dilakukan Optimasi

Pada Data Kedua................................................................................................ 69

Gambar 4.32 Sebaran Fasilitas Jenis Kesehatan Sebelum Dilakukan Optimasi Pada

Data Kedua ........................................................................................................ 70

Gambar 4.33 Sebaran Fasilitas Jenis Kesehatan Setelah Dilakukan Optimasi Pada

Data Kedua ........................................................................................................ 71

Gambar 4.34 Sebaran Fasilitas Jenis Tempat Ibadah Sebelum Dilakukan Optimasi

Pada Data Kedua................................................................................................ 72

Gambar 4.35 Sebaran Fasilitas Jenis Tempat Ibadah Setelah Dilakukan Optimasi

Pada Data Kedua................................................................................................ 73

Gambar 4.36 Sebaran Fasilitas Jenis Transportasi Publik Sebelum Dilakukan


Gambar 4.37 Sebaran Fasilitas Jenis Transportasi Publik Setelah Dilakukan


Gambar 4.38 Sebaran Fasilitas Jenis Perbelanjaan Sebelum Dilakukan Optimasi

Pada Data Kedua................................................................................................ 77

Gambar 4.39 Sebaran Fasilitas Jenis Perbelanjaan Setelah Dilakukan Optimasi

Pada Data Kedua................................................................................................ 78

xv

Gambar 4.40 Sebaran Fasilitas Jenis Perbankan Sebelum Dilakukan Optimasi Pada

Data Kedua ........................................................................................................ 79

Gambar 4.41 Sebaran Fasilitas Jenis Perbankan Setelah Dilakukan Optimasi Pada

Data Kedua ........................................................................................................ 80

Gambar 4.42 Performa Demand Point dan Sebaran fasilitas Sebelum Dilakukan


Gambar 4.43 Performa Demand Point dan Sebaran fasilitas Setelah Dilakukan


optimasi sebaran lokasi fasilitas perkotaan untuk …repository.upnvj.ac.id/1395/1/awal.pdf ·...

Documents