SISTEM PENGATURAN LAMPU LALU LINTAS MENGGUNAKAN PENJADWALAN ROUND-ROBIN: SIMULASI MENGGUNAKAN OMNET++

Laporan Tugas Akhir

Diajukan untuk Memenuhi Tugas Akhir Mata Kuliah Pemodelan dan Simulasi

Michael Aditya Sutiono

NIM : 12110210001

JURUSAN SISTEM KOMPUTER

FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI DAN KOMUNIKASI

UNIVERSITAS MULTIMEDIA NUSANTARA

TANGERANG

2014

Kata Pengantar

Lampu lalu lintas merupakan benda yang pasti kita jumpai ketika melewati

persimpangan jalan. Lampu ini sangatlah penting untuk mengatur jalannya kendaraan secara

bergantian agar tidak saling bertabrakan dan berebutan ketika ada persimpangan.

Penjadwalan round-robin merupakan salah satu algoritma penjadwalan yang

sederhana, adil, dan merupakan algoritma penjadwalan yang paling sering digunakan.

Algoritma ini membutuhkan definisi sebuah unit waktu yang biasa disebut kuantum dan

semua proses yang dapat berjalan disusun dalam antrian melingkar dan mendapatkan jatah

yang sama untuk melakukan proses, yaitu selama waktu kuantum tersebut.

Melihat seringkali adanya lampu lalu lintas yang waktu tunggunya tidak adil dan terlalu

lama sehingga membuat antrian mobil begitu panjang, maka dengan mengimplementasikan

algoritma penjadwalan round-robin ini diharapkan hal-hal tersebut dapat dikurangi.

Pembahasan

Projek ini menggunakan program simulasi OMNeT++ untuk menyimulasikan proses

pengaturan lampu lalu lintas di persimpangan jalan dengan penjadwalan round-robin. Kita

asumsikan setiap lampu lalu lintas mengetahui jumlah antrian kendaraan di setiap jalur, dan

juga memiliki pengatur waktu yang terpusat.

Pengenalan OMNeT++

OMNeT++ adalah program simulasi jaringan berorientasi objek modular yang

berbasiskan kejadian diskrit. Program ini memiliki arsitektur yang umum, sehingga telah

digunakan dalam berbagai persoalan, seperti:

1. memodelkan komunikasi kabel dan nirkabel,

2. memodelkan protocol,

3. memodelkan antrian jaringan,

4. memodelkan multiprosesor dan sistem perangkat keras terdistribusi lainnya,

5. memvalidasi arsitektur perangkat keras,

6. mengevaluasi aspek performa dari sistem perangkat lunak yang kompleks, dan

7. secara umum memodelkan dan menyimulasikan sistem apapun ketika pendekatan

kejadian diskrit dirasa cocok, dan dapat dipetakan ke dalam entitas yang

berkomunikasi dengan bertukar pesan.

OMNeT++ sendiri bukanlah simulator sesuatu yang konkrit, melainkan menyediakan

infrastruktur dan alat untuk menulis simulasi. Salah satu bahan fundamental dari infrastruktur

ini adalah sebuah arsitektur komponen untuk menyimulasikan model. Model dihasilkan dari

komponen yang dapat digunakan kembali yang dinamakan modul. Modul yang diprogram

dengan baik dapat benar-benar digunakan kembali, dan dapat dikombinasikan dalam

berbagai cara seperti blok LEGO.

Modul-modul dapat dihubungkan satu sama lain melalui gates (sistem lain ada yang

menyebutnya port), dan dikombinasikan untuk membentuk compound modules. Modul-

modul dapat berkomunikasi melalui pengoperan pesan, di mana pesan tersebut dapat

membawa struktur data apapun. Modul dapat mengoper pesan melalui jalur yang sudah

didefinisikan terlebih dahulu melalui gates dan connections, atau langsung menuju tujuannya.

Modul mempunyai parameter yang dapat digunakan untuk menyesuaikan perilaku modul

dan/atau memparameterisasi topologi model. Modul yang ada pada tingkat terbawah dari

hierarki modul disebut simple modules, dan mereka dapat mengenkapsulasi perilaku modul.

Simple modules deprogram dalam C++, dan menggunakan library simulasi.

Penjelasan Program Simulasi

Program dalam projek ini dibuat untuk menyimulasikan komunikasi antar lampu lalu lintas

(modul tl) yang mengetahui jumlah antrian dan terhubung dengan

sebuah server (modul lampu) sehingga setiap lampu lalu lintas mendapat giliran yang sama

(20 satuan waktu) untuk mengosongkan antrian yang terbentuk selama menunggu. Jika ketika

mendapat giliran tidak ada mobil (mobil disimbolkan sebagai message) dalam antrian, maka

jalur tersebut akan tetap mendapat giliran, namun dengan waktu jalan yang lebih singkat (8

satuan waktu). Batasan masalah pada simulasi ini antara lain:

1. semua mobil dianggap tidak memiliki perbedaan (perbedaan ukuran, kecepatan, dan

prioritas),

2. tujuan tiap jalur dijadikan satu karena diasumsikan ketika lampu menyala hijau, semua

mobil pasti sampai ke satu tujuan (walaupun tiap jalur berbeda tujuan),

3. semua channel dianggap ideal untuk menyederhanakan simulasi, dan

4. tidak ada waktu untuk mobil melakukan persiapan berhenti atau tepat akan berjalan

(tidak ada lampu kuning).

Tampilan awal simulasi:

Parameter seperti waktu kedatangan mobil (distribusi uniform dengan range tertentu), waktu

tunggu ketika kosong (8 satuan waktu), dan waktu kuantum yang diberikan kepada tiap jalur

(20 satuan waktu) merupakan parameter penting dalam simulasi ini, dan dapat diubah

sehingga menghasilkan hasil yang berbeda.

Penjelasan skenario simulasi:

1. keempat jalur kedatangan mobil (berupa message yang berisikan

Mobil) secara random dengan mengikuti distribusi uniform

dengan range yang berbeda-beda setiap jalur yang diatur dalam modul north, east,

south, dan west,

2. untuk permulaan, jalur atas (modul tlnorth) yang mendapat giliran terlebih dahulu

dengan cara modul lampu mengirimkan message yang berisikan jalan sehingga jalur

mengetahui bahwa dia telah mendapatkan giliran, mengubah status menjadi 1

(0=berhenti, 1=jalan), dan karena antrian awal masih kosong, maka mobil yang datang

boleh langsung lewat dan jalur 1 hanya mendapat giliran selama 8 satuan waktu dan

kemudian mengirimkan message yang berisikan kosong kepada modul lampu agar

mengetahui kekosongan tersebut, sehingga modul lampu dapat mengirimkan

message yang berisi selesai sehingga jalur tersebut mengubah status menjadi 0 dan

jika ada mobil yang datang lagi maka mobil tersebut akan dimasukkan ke dalam

antrian,

3. untuk jalur-jalur selanjutnya (modul tl), ketika ada antrian

maka akan mendapatkan giliran selama 20 satuan waktu yang diketahui melalui

message yang berisikan jalan (mengubah status jalur yang menerima message

tersebut menjadi 1) yang dikirimkan oleh modul lampu dan pada saat itu pula modul

lampu mengirimkan message yang berisi selesai kepada modul sebelumnya yang

mendapat giliran sehingga modul tersebut dapat berhenti mengirimkan mobil (status

diubah menjadi 0). Message berisi jalan dan selesai ini akan dikirimkan secara

berkala selama 20 satuan waktu, dan

4. untuk jalur-jalur yang memiliki status 0, ketika mobil datang maka akan dimasukkan

ke dalam antrian.

Melalui simulasi ini, kita dapat melihat bagaimana kepadatan antrian yang terbentuk pada

setiap jalur, apakah dengan parameter sekian antrian yang terbentuk terlalu padat atau tidak,

sehingga kita dapat menentukan parameter-parameter yang optimal untuk

diimplementasikan pada sistem nyata.

Kesimpulan

Sistem pengaturan lampu lalu lintas yang ada saat ini (di Indonesia) banyak yang tidak

adil dalam memberikan giliran, sehingga seringkali membuat pengendara menunggu lama

sekali, padahal menunggu untuk jalur yang kosong atau karena jalur lain yang terlalu lama

mendapat giliran. Dengan menggunakan penjadwalan round-robin membuat pembagian

giliran menjadi lebih adil dan membuat antrian tidak terlalu panjang serta pengendara

menjadi lebih nyaman dalam menunggu (tidak terlalu lama).

Dinas Lalu Lintas dan Angkutan Jalan dapat menggunakan program simulasi ini,

sehingga dapat merencanakan, mengalkulasi, dan menentukan parameter-parameter yang

tepat untuk diimplementasikan pada sistem yang asli.

DAFTAR PUSTAKA

Developer OMNeT++.Tanpa Tahun. OMNeT++ User Manual. Dalam www.omnetpp.org,

Diunduh pada Kamis, 19 Juni 2014, pk.20.18., di Tangerang.

University of Illinois At Urbana Champaign.Tanpa Tahun. What is Round-Robin Scheduling?.

Dalam choices.cs.uiuc.edu, Diunduh pada Kamis, 19 Juni 2014, pk.20.18., di Tangerang.