rancang bangun sistem pendeteksi pelanggaran lalu …eprints.umm.ac.id/39505/1/pendahuluan.pdf ·...
TRANSCRIPT
RANCANG BANGUN SISTEM PENDETEKSI
PELANGGARAN LALU LINTAS DI ZEBRA CROSS PADA
TRAFFIC LIGHT BERBASIS RASPBERRY PI
SKRIPSI
Disusun Oleh :
MUHAMMAD IHSAN MAULANA
NIM. 201210130311009
JURUSAN ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH MALANG
2018
ii
LEMBAR PERSETUJUAN
RANCANG BANGUN SISTEM PENDETEKSI
PELANGGARAN LALU LINTAS DI ZEBRA CROSS PADA
TRAFFIC LIGHT BERBASIS RASPBERRY PI
Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Disusun Oleh:
MUHAMMAD IHSAN MAULANA
201210130311009
Tanggal Ujian : 17 Juli 2018
Tanggal Wisuda : 25 Agustus 2018
iii
LEMBAR PENGESAHAN
RANCANG BANGUN SISTEM PENDETEKSI
PELANGGARAN LALU LINTAS DI ZEBRA CROSS PADA
TRAFFIC LIGHT BERBASIS RASPBERRY PI
Tugas Akhir ini Disusun Sebagai Salah Satu Syarat Memperoleh Gelar Sarjana (S1)
Teknik Elektro Universitas Muhammadiyah Malang
Oleh:
MUHAMMAD IHSAN MAULANA
201210130311009
Tanggal Ujian : 17 Juli 2018
Tanggal Wisuda : 25 Agustus 2018
iv
LEMBAR PERNYATAAN
Yang bertanda tangan dibawah ini :
Nama : MUHAMMAD IHSAN MAULANA
Tempat/Tgl. Lahir : BANJARBARU / 1 SEPTEMBER 1994
NIM : 201210130311009
Fakultas/Jurusan : TEKNIK/TEKNIK ELEKTRO
Dengan ini saya menyatakan bahwa Tugas Akhir dengan judul
“RANCANG BANGUN SISTEM PENDETEKSI PELANGGARAN LALU
LINTAS DI ZEBRA CROSS PADA TRAFFIC LIGHT BERBASIS
RASPBERRY PI” beserta seluruh isinya adalah karya saya sendiri dan bukan
merupakan karya tulis orang lain, baik sebagian maupun seluruhnya, kecuali
dalam bentuk kutipan yang telah disebutkan sumbernya.
Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar-benarnya.
Apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam
karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini
maka saya siap menanggung segala bentuk resiko/sanksi yang berlaku.
v
ABSTRAK
Penggunaan kendaraan bermotor roda dua maupun roda empat di
Indonesia semakin hari semakin meningkat, Tetapi peningkatan ini tidak di
imbangi dengan tata tertib dalam berlalu lintas saat berkendara. Kecelakaan lalu
lintas untuk beberapa tahun ini tergolong tinggi. Pada tahun 2013 ada majalah
Indonesia mencatat sekitar 93.576 kasus kecelakaan lalu lintas roda dua maupun
roda 4, dengan jumlah korban tewas 23.386 jiwa tentu itu bukan jumlah yang
sedikit. Dishub DKI Jakarta mulai menerapkan pemasangan CCTV di setiap
traffic light. Rencana pemasangan CCTV (close circuit television) yang akan
dilengkapi dengan pengeras suara (speaker) diharapkan mampu menggantikan
peran petugas pengatur lalu lintas di ruas jalan maupun di persimpangan traffic
light. Dishub DKI bersama tim kejaksaan dan kehakiman Pengadilan Tinggi DKI
Jakarta menerapkan penegakan hukum secara elektronik (electronic law
enforcement) yang didukung CCTV berpengeras suara. Wkadishub DKI Jakarta
menjelaskan, CCTV awalnya berfungsi sebagai kamera pengawas (surveillance).
Adapun yang dipantau dari CCTV yaitu situasi dan kondisi diruas jalan karena
berkaitan dengan pengaturan rambu-rambu lalu lintas. Namun penggunaan CCTV
tersebut hanya sebatas mengawasi setiap persimp angan lalu lintas dari kejauhan.
Sehingga perlu dibuat sebuah sistem yang dapat mengawasi dan mampu
mendeteksi setiap tindakan pelanggaran lalu lintas di zebracross pada perlintasan
trafficlight. Teknologi pengolahan citra digital mampu membawa kemudahan
dalam mengidentifikasi pelanggaran lalu lintas. Sistem ini mampu berjalan secara
otomatis ketika tidak adanya seorang petugas di pos jaga. Pada tugas akhir ini
akan rancang bangun sistem pendeteksi pelanggaran lalu lintas di zebracross pada
trafficlight.
Kata Kunci: Zebracross,Traffic Light,CCTV
vi
ABSTRACT
The use of two-wheeled vehicles and four wheels in Indonesia is
increasingly increasing, but this increase is not in balance with the order in traffic
when driving. Traffic accidents for several years are high. In 2013 there was an
Indonesian magazine recorded about 93,576 cases of traffic accidents two wheels
and 4 wheels, with the death toll of 23,386 souls of course it is not a small
amount. Dishub DKI Jakarta began implementing CCTV installation in every
traffic light. The plan to install CCTV or close circuit television that will be
equipped with loudspeakers (speakers) is expected to replace the role of traffic
control officers in the road and traffic light intersection. Dishub DKI with the
judiciary and judiciary team of DKI Jakarta High Court applying electronic law
enforcement supported by CCTV sounded. Wkadishub DKI Jakarta explained,
CCTV initially serves as a surveillance camera or surveillance. As for the
monitored from CCTV that is the situation and condition of roads due to relating
to the arrangement of traffic signs. But the use of CCTV is only limited to
watching every traffic intersection from a distance. So it is necessary to create a
system that can monitor and be able to detect every traffic violation action in
zebracross at trafficlight crossing. Digital image processing technology is able to
bring ease in identifying traffic violations. The system is capable of running
automatically when there is no attendant at the guardhouse. In this final project
will design traffic detection system in zebracross on trafficlight.
Keywords: Zebracross,Traffic Light,CCTV
vii
LEMBAR PERSEMBAHAN
Puji syukur kepada Allah Subhanahu Wa Ta’ala atas rahmat dan karunia-
Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini. Penulis
menyampaikan ucapan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Orang Tua, Kakak dan adik-adik saya yang telah memberikan doa dan
dukungan.
2. Dekan Fakultas Teknik Bapak Dr. Ahmad Mubin, ST, MT. dan Keluarga
(FT). Serta para Pembantu Dekan Fakultas Teknik dan keluarga besar
Universitas Muhammadiya Malang.
3. Ketua Jurusan Teknik Elektro Ibu Ir. Nur Alif Mardiyah, MT. dan Sekretaris
Jurusan Teknik Elektro Bapak Widianto, ST, MT. beserta seluruh stafnya.
4. Bapak M. Chasrun Hasani, ST, MT. dan Bapak Machmud Effendy, ST,
M.Eng. yang telah meluangkan waktu untuk membimbing penulis dalam
menyelesaikan skripsi ini.
5. Seluruh Civitas Akademika (dosen, asisten, dan Karyawan) Universitas
Muhammadiyah Malang yang telah membekali ilmu dan membantu penulis
selama proses studi.
6. Sahabat dari Kalimantan yang telah memberikan semangat penulis sehingga
dapat mencapai tahapan sekarang ini.
7. Mas Andri yang tanpa kenal lelah membantu sehingga menjadi inspirator
penulis dalam melakukan segala aktifitas dalam menuntut ilmu dan sahabat-
sahabat dari ELEKTRO 2012/A yang berjuang bersama dari semester
pertama.
8. Dan yang terakhir, semuanya yang telah membantu penulis yang tidak bisa
disebutkan satu persatu.
Semoga Allah Subhanahu Wa Ta’ala memberikan rahmat dan hidayah-
Nya atas segala kebaikan dan semoga kita semua selalu dalam lindungan serta
tuntunan-Nya
viii
KATA PENGANTAR
Dengan memanjatkan puji syukur kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta’ala.
Atas limpahan rahmat dan hidayah-NYA sehingga penulis dapat menyelesaikan
tugas akhir yang berjudul :
” RANCANG BANGUN SISTEM PENDETEKSI PELANGGARAN LALU
LINTAS DI ZEBRA CROSS PADA TRAFFIC LIGHT BERBASIS
RASPBERRY PI ”
Di dalam tulisan ini disajikan pokok-pokok bahasan yang meliputi
sebuah sistem pendeteksi pelanggaran lalu-lintas pada persimpangan lalu-lintas
(traffict – light). Dimana sistem ini memanfaatkan pengolahan citra digital untuk
mendeteksi pengendara yang melakukan pelanggaran pada area traffict-light.
Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penulisan tugas akhir ini
masih banyak kekurangan dan keterbatasan. Oleh karena itu penulis
mengharapkan saran yang membangun agar tulisan ini bermanfaat bagi
perkembangan ilmu pengetahuan kedepan.
Akhir kata semoga buku ini dapat bermanfaat di masa sekarang dan masa
mendatang. Sebagai manusia yang tidak luput dari kesalahan, maka penulis
mohon maaf apabila ada kekeliruan baik yang sengaja maupun yang tidak
sengaja.
Penulis
ix
DAFTAR ISI
LEMBAR JUDUL ............................................................................... i
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................................. ii
LEMBAR PENGESAHAN .................................................................. iii
LEMBAR PERNYATAAN ................................................................. iv
ABSTRAK .......................................................................................... v
ABSTRACT ........................................................................................ vi
LEMBAR PERSEMBAHAN ............................................................... vii
KATA PENGANTAR ......................................................................... viii
DAFTAR ISI ....................................................................................... ix
DAFTAR GAMBAR ........................................................................... xi
DAFTAR TABEL ............................................................................... xiii
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang .............................................................................. 1
1.2 Rumusan Masalah ......................................................................... 2
1.3 Batasan Masalah ........................................................................... 3
1.4 Tujuan .......................................................................................... 3
1.5 Sistematika Penulisan.................................................................... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Ekstrak Fitur ................................................................................. 5
2.1.1 Citra Digital ....................................................................... 5
2.1.2 Pengenalan Pola................................................................. 7
2.1.3 Frame Difference ............................................................... 8
2.2 Perangkat Input ............................................................................. 8
2.2.1 Raspicam ........................................................................... 8
2.3 Perangkat Output .......................................................................... 9
2.3.1 Loudspeaker ...................................................................... 9
2.3.2 Power Amplifier ................................................................ 10
2.4 Raspberry PI ................................................................................. 11
2.4.1 Pengenalan Raspberry PI ................................................... 11
x
2.4.2 Raspberry PI 3 Model B+ .................................................. 12
2.4.3 Konfigurasi GPIO Raspberry PI 3 Model B+ ..................... 12
2.5 Bahasa Pemograman ..................................................................... 14
2.5.1 Program Python ................................................................. 14
BAB III PERANCANGAN DAN PEMBUATAN ALAT
3.1 Perancangan Perangkat Keras ....................................................... 16
3.1.1 Rangkaian Traffic Light LED ............................................. 16
3.1.2 Loudspeaker ....................................................................... 17
3.2 Perancangan Perangkat Lunak ....................................................... 18
3.2.1 Program Traffic Light ........................................................ 18
3.2.2 Program Frame Difference ................................................. 18
3.2.3 Program Suara ................................................................... 19
3.2.4 Perancangan Interface ........................................................ 20
3.3 Perancangan Prototype .................................................................. 21
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Pengujian Traffic Light ................................................................. 23
4.1.1 Hasil Pengujian .................................................................. 26
4.2 Pengujian Raspicam ...................................................................... 27
4.2.1 Hasil Pengujian .................................................................. 30
4.3 Pengujian Speaker ......................................................................... 31
4.3.1 Hasil Pengujian .................................................................. 32
4.4 Pengujian Keseluruhan .................................................................. 32
4.4.1 Pengujian Zebracross Saat Tidak Ada Kendaraan .............. 32
4.4.2 Pengujian Zebracross Saat Ada Kendaraan ........................ 39
4.4.3 Hasil Pengujian .................................................................. 47
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan ................................................................................... 48
5.2 Saran ............................................................................................. 48
DAFTAR PUSTAKA .......................................................................... 50
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP
xi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Citra RGB ................................................................... 6
Gambar 2.2 Citra Grayscale ................................................... 6
Gambar 2.3 Citra Biner .................................................................. 7
Gambar 2.4 Pengenalan Pola .......................................................... 7
Gambar 2.5 Frame Difference ........................................................ 8
Gambar 2.6 Contoh Raspicam ........................................................ 9
Gambar 2.7 SusunanBagian Louadspeaker ..................................... 10
Gambar 2.8 Power Amplifier Mini kelas D .................................... 11
Gambar 2.9 Spesifikasi Raspberry PI 3 Model B+ .......................... 12
Gambar 2.10 Konfigurasi GPIO Raspberry PI 3 Model B+ .............. 13
Gambar 3.1 Blok Diagram Sistem Pendeteksi ................................ 15
Gambar 3.2 Rangkaian Traffic Light .............................................. 16
Gambar 3.3 Perancangan Traffic Light ........................................... 16
Gambar 3.4 Perancangan Loudspeaker ........................................... 17
Gambar 3.5 Program Coding Traffic Light ..................................... 18
Gambar 3.6 Program Coding Frame ............................................... 19
Gambar 3.7 Program Coding Suara ................................................ 19
Gambar 3.8 Perancangan Interface ................................................. 20
Gambar 3.9 Skema Prototype ......................................................... 21
Gambar 3.10 Perancangan Prototype ............................................... 21
Gambar 4.1 Blok Diagram Sistem Traffic Light ............................. 24
Gambar 4.2 Tampilan Masuk ke VNC Viewer ................................ 24
Gambar 4.3 Tampilan Masukan IP Addres ..................................... 24
Gambar 4.4 Tampilan Log In Username ......................................... 25
Gambar 4.5 Tampilan New Terminal Control ................................. 25
Gambar 4.6 Tampilan Masukan Ketikan Perintah........................... 25
Gambar 4.7 Tampilan Program On ................................................. 25
Gambar 4.8 Blok Diagram Sistem Raspicam .................................. 27
Gambar 4.9 Tampilan Masuk ke VNC Viewer ................................ 28
Gambar 4.10 Tampilan Masukan IP Addres ..................................... 28
Gambar 4.11 Tampilan Log In Username ......................................... 29
xii
Gambar 4.12 Tampilan New Terminal Control ................................. 29
Gambar 4.13 Tampilan Masukan Ketikan Perintah........................... 29
Gambar 4.14 Tampilan Program On ................................................. 30
Gambar 4.15 Blok Diagram Sistem Speaker..................................... 31
Gambar 4.16 New Pada Terminal Control ........................................ 33
Gambar 4.17 Bagan Proses Pengujian .............................................. 33
Gambar 4.18 Citra Image ................................................................. 34
Gambar 4.19 Grayscale Image ......................................................... 34
Gambar 4.20 Dilate Image ............................................................... 35
Gambar 4.21 Erode Image ............................................................... 35
Gambar 4.22 Canny Image ............................................................... 36
Gambar 4.23 Pattern Detected Image ............................................... 36
Gambar 4.24 Croped Image ............................................................. 37
Gambar 4.25 Gray Croped Blur Image ............................................. 37
Gambar 4.26 Frame Difference Image ............................................. 38
Gambar 4.27 Threshold Image ......................................................... 38
Gambar 4.28 Hasil Deteksi .............................................................. 39
Gambar 4.29 New Terminal Control ................................................ 39
Gambar 4.30 Bagan Proses Pengujian .............................................. 40
Gambar 4.31 Citra Asli .................................................................... 41
Gambar 4.32 Grayscale Image ......................................................... 41
Gambar 4.33 Dilate Image ............................................................... 42
Gambar 4.34 Erode Image ............................................................... 42
Gambar 4.35 Canny Image ............................................................... 43
Gambar 4.36 Pattern Detected Image ............................................... 43
Gambar 4.37 Croped Image ............................................................. 44
Gambar 4.38 Gray Croped Blur Image ............................................. 44
Gambar 4.39 Frame Difference Image ............................................. 45
Gambar 4.40 Threshold Image ......................................................... 45
Gambar 4.41 Hasil Deteksi .............................................................. 46
Gambar 4.42 Tampilan Interface ...................................................... 46
xiii
DAFTAR TABEL
Tabel 3.1 Durasi Waktu Traffic Light ......................................... 17
Tabel 3.2 Keterangan Prototype ................................................. 22
Tabel 4.1 Hasil Durasi Waktu Taffic Light .................................. 26
50
DAFTAR PUSTAKA
[1] Mesha Mediani, CNN Indonesia 2017, CCTV Pengeras Suara Untuk
Gantikan Petugas Lalu Lintas.
[2] Rakhmadhani,Antonius Wibowo,Hendro Gunawan ALAT PENGAMAN
RUANGAN DENGAN CLOSED CIRCUIT TELEVISION (CCTV)
[3] Alfian Pramudita Putra, 2013 Intelligent System (Fitur Extraction)
[4] Adi Pamungkas, 2017. Pemograman Matlab, Universitas Diponegoro
UNDIP (2008), Indonesia
[5] Aris Rahmad, dkk. 2013. SAVE STORAGE CCTV MENGGUNAKAN
METODE FRAME DIFFERENCING Jurusan Teknik Informatika
Sekolah Tinggi Teknik Harapan Medan Jl. HM Jhoni No 70 Medan,
Indonesia
[6] Helmi Muhammad Shadiq, dll 2014 PERANCANGAN KAMERA
PEMANTAU NIRKABEL MENGGUNAKAN RASPBERRY PI
MODEL B Jurusan Teknik Elektro, Universitas Diponegoro Semarang
,Indonesia.
[7] Rahman Hidayat, 2013 Penerapan Audio Amplifier Stereo Untuk Beban
Bersama Dan Bergantian Dengan Menggunakan Saklar Ganda Sebagai
Pengatur Beban, Teknik Elektro Universitas Negeri Semarang, Indonesia
[8] Suryo Santoso, F. Dalu Setiaji, Matias H.W.Budhiantho, 2013 PENGUAT
AUDIO KELAS D TANPA TAPIS LC DENGAN MODULASI TIGA
ARAS Program Studi Teknik Elektro. Fakultas Teknik – UKSWJalan
Diponegoro, Salatiga Indonesia
[9] Tauriq Djasa Permana (2014) dalam jurnal yang berjudul “Sistem
Monitoring Menggunakan Mini PC Raspberry Pi”
[10] Budi Raharjo, 2016 “PEMROGRAMAN GUI DENGAN PYTHON DAN
PYQT” Penerbit INFORMATIKA.