Embed Size (px)
Citation preview
PENERAPAN ALGORITMA PENCARIAN LANGSUNG PADA SPLIT
DELIVERY VEHICLE ROUTING PROBLEM WITH TIME WINDOW
(SDVRPTW) UNTUK MENENTUKAN RUTE KENDARAAN DAN WAKTU
YANG OPTIMAL DALAM SISTEM PENDISTRIBUSIAN MULTI BARANG
SKRIPSI
Diajukan untuk memenuhi persyaratan mendapatkan gelar Strata Satu
Program Studi Informatika
Disusun oleh :
ANNISA AMBALI
M0512005
PROGRAM STUDI INFORMATIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2018
ii
HALAMAN PERSETUJUAN
iii
HALAMAN PENGESAHAN
iv
PENERAPAN ALGORITMA PENCARIAN LANGSUNG PADA SPLIT
DELIVERY VEHICLE ROUTING PROBLEM WITH TIME WINDOW
(SDVRPTW) UNTUK MENENTUKAN RUTE KENDARAAN DAN WAKTU
YANG OPTIMAL DALAM SISTEM PENDISTRIBUSIAN MULTI BARANG
Annisa Ambali
Program Studi Informatika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret
Jl. Ir. Sutami No. 36 A Surakarta, Indonesia Telp: (0271) 646994, 646761
Email: [email protected]
ABSTRAK
Split Delivery Vehicle Routing Problem with Time Window (SDVRPTW) adalah
permasalahan rute kendaraan yang melayani sekelompok customer dengan titik awal
dan akhir di depot. Kendaraan yang melayani customer harus berangkat dan tiba tidak
lebih dari atau sama dengan time window agen. Sementara itu, permintaan customer
boleh melebihi kapasitas angkut kendaraan, sehingga bisa dikunjungi lebih dari satu
kali.
Penelitian ini menyelesaikan permasalahan SDVRPTW dengan menggunakan
algoritma pencarian langsung. Tujuannya adalah untuk menentukan rute kendaraan
dan waktu optimal dalam sistem pendistribusian multi barang. Data yang digunakan
dalam penelitian ini sebanyak 15 data agen dan 4 jenis barang. Batasan waktu
diterapkan untuk mencari hasil yang optimal. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
untuk mendistribusikan barang kepada 15 agen dengan satu kendaraan diperlukan 9
rute kendaraan dalam kurun waktu 5 hari kerja.
Kata Kunci: Split Delivery Vehicle Routing Problem with Time Window,
SDVRPTW, Algoritma Pencarian Langsung.
v
IMPLEMENTATION OF DIRECT SEARCH ALGORITHM ON SPLIT
DELIVERY VEHICLE ROUTING PROBLEM WITH TIME WINDOW
(SDVRPTW) TO DETERMINE VEHICLE ROUTE AND TIME OPTIMALLY
IN MULTI PRODUCTS DISTRIBUTION SYSTEM
Annisa Ambali
Program Studi Informatika, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam,
Universitas Sebelas Maret
Jl. Ir. Sutami No. 36 A Surakarta, Indonesia Telp: (0271) 646994, 646761
Email: [email protected]
ABSTRACT
Split Delivery Vehicle Routing Problem with Time Window (SDVRPTW) is a routing
problem with starting and ending points in a depot. Vehicles which serve customers
have to depart and finish not more than or equal to time window. Meanwhile, customer
demand is allowed to be greater than the capacity of the vehicles so the customer can
be visited more than once.
This research solves the SDVRPTW problem by using a direct search algorithm. The
goal are to determine the vehicle route and time in the multi-goods distribution system
optimally. The data used in this research are 15 data agents with four kinds of
products. Time limits are applied to find optimal results. The results showed that to
serve 15 agents required 9 vehicle routes in 5 days in using a single vehicle.
Keywords: Split Delivery Vehicle Routing Problem with Time Window, SDVRPTW,
Direct Search Algorithm
vi
MOTTO
“Hidup adalah tentang penerimaan. Jika kamu menerima dirimu apa adanya.
Dunia akan menerimamu.
Kita punya fantasi luar biasa tentang hidup. Namun kenyataannya, hidup ini
adalah ujian dan rintangan. Kita tidak berharap hidup ini mudah. Karena ketika
berharap kemudahan dalam hidup,tapi hidup memberi lemon. Kemudian kita
merasakannya. Jangan salahkan hidup atas itu.
Tidak apa-apa untuk takut. Tidak apa-apa menangis. Semuanya tidak masalah,
tapi menyerah bukanlah sebuah pilihan. Orang-orang bilang kegagalan bukanlah
pilihan. Tapi kegagalan adalah pilihan, karena jika kamu gagal maka kamu akan
bangkit. Gagal bangkit lagi. Dan itulah yang membuat kita terus maju.
Nikmati setiap hembusan nafas. Nikmati hidup. Jangan mati sebelum hari
kematian. Kebahagiaan sejati terletak pada rasa syukur.Bersyukur dan hiduplah.”
MUNIBA MAZARI
vii
PERSEMBAHAN
Tugas akhir ini saya persembahkan untuk:
Kedua orang tua tercinta, Ibu Imas Hernawati dan Bapak Herry Ambali
Kakak saya tercinta─dan satu-satunya─, Imran Nugraha Perdana
viii
KATA PENGANTAR
Segala puji dan syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan
hidayah-Nya , sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul
“Penerapan Algoritma Pencarian Langsung pada Split Delivery Vehicle Routing
Problem With Time Window (SDVRPTW) untuk Menentukan Rute Kendaraan dan
Waktu yang Optimal dalam Sistem Pendistribusian Multi Barang”
Dalam menyelesaikan penelitian Tugas Akhir ini, penulis mendapatkan banyak
dukungan, bantuan dan bimbingan. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan terima
kasih kepada:
1. Bapak Drs. Y. Sarngadi Palgunadi, M.Sc. dan Ibu Esti Suryani, S.Si,
M.Kom sebagai dosen pembimbing yang telah membimbing dan
meluangkan waktu untuk memberikan arahan dan bimbingan
dalam menyusun skripsi.
2. Bapak/Ibu Dosen Program Studi Informatika, Universitas Sebelas Maret yang
dengan tulus ikhlas memberikan ilmu, arahan, dan bimbingan kepada penulis.
3. Ibu Tantri dan jajaran dari PT Semar Pelita, Jawa Tengah, yang telah membantu
penulis dalam mengumpulkan data penelitian.
4. Sahabat tercinta, Ainun Nisa dan Any Hidayati, yang telah mendukung,
membantu dan membersamai penulis.
5. Seluruh keluarga Informatika FMIPA UNS, Informatika angkatan 2012,
khususnya Amelia Rahman, Ersinta Elfandari, Rio Pahlevy, Zaenal Abidin, dan
seluruh keluarga drama yang telah membantu, mendukung, dan mewarnai
pengerjaan Tugas Akhir penulis dengan tangis, canda, dan tawa.
6. Keluarga Al Bana, Kinasih 2, KKN UNS Buntok periode 2, serta seluruh teman-
teman yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu.
Penulis menyadari penelitian ini masih jauh dari sempurna. Walaupun demikian, besar
harapan penelitian ini dapat memberikan manfaat khususnya bagi penulis dan
umumnya bagi para pembaca serta mahasiswa informatika.
Surakarta, Januari 2018
Penulis
ix
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL .................................................................................................... i
HALAMAN PERSETUJUAN .................................................................................... ii
HALAMAN PENGESAHAN .................................................................................... iii
ABSTRAK .................................................................................................................. iv
ABSTRACT ................................................................................................................. v
MOTTO ...................................................................................................................... vi
PERSEMBAHAN ...................................................................................................... vii
KATA PENGANTAR .............................................................................................. viii
DAFTAR ISI ............................................................................................................... ix
DAFTAR TABEL ...................................................................................................... xii
DAFTAR GAMBAR ................................................................................................ xiii
BAB I PENDAHULUAN .......................................................................................... 14
1.1 Latar Belakang ............................................................................................ 14
1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................... 16
1.3 Batasan Masalah .......................................................................................... 16
1.3 Tujuan Penelitian ........................................................................................ 16
1.5 Manfaat Penelitian ...................................................................................... 16
1.6 Sistematika Penulisan.................................................................................. 17
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................... 18
2.1 Landasan Teori ............................................................................................ 18
2.1.1 Graf ...................................................................................................... 18
2.1.2 Vehicle Routing Problem (VRP) ......................................................... 20
2.1.3 Capacitated Vehicle Routing Problem (CVRP) ................................... 21
2.1.4 Split Delivery Vehicle Routing Problem with Time Windows
(SDVRPTW) ...................................................................................................... 21
2.1.5 Algoritma Tabu search ......................................................................... 23
2.16 Algoritma Pencarian Langsung ............................................................... 24
2.2 Penelitian Terkait ........................................................................................ 25
x
2.3 Rencana Penelitian ...................................................................................... 31
BAB III METODOLOGI PENELITIAN .................................................................. 32
3.1 Pengumpulan Data ...................................................................................... 33
3.2 Pengolahan Data .......................................................................................... 33
3.3 Perhitungan Manual Algoritma Pencarian Langsung pada SDVRPTW..... 34
3.4 Implementasi Program SDVRPTW ............................................................ 35
3.5 Pengujian Program SDVRPTW .................................................................. 38
3.6 Analisis Running time ................................................................................. 38
3.7 Analisis Hubungan n-Agen dengan Jumlah Hari yang Dibutuhkan untuk
Mendistribusikan Barang ....................................................................................... 38
BAB IV PEMBAHASAN ......................................................................................... 39
4.1 Pengumpulan Data ...................................................................................... 39
4.2 Pengolahan Data .......................................................................................... 40
4.2.1 Mengolah Data Agen, Demand, dan Time Window ........................... 40
4.2.2 Mengolah Data Keuntungan ................................................................ 41
4.2.3 Mengolah Data Jarak ........................................................................... 42
4.2.4 Mengolah Keuntungan per Kilometer ................................................. 42
4.2.5 Mengolah Kapasitas Barang dalam Kendaraan ................................... 45
4.3 Perhitungan Manual Algoritma Pencarian Langsung pada SDVRPTW..... 46
4.3.1 Menentukan Jumlah Kendaraan yang Digunakan untuk
Mendistibusikan Barang ..................................................................................... 46
4.3.2 Mencari Agen yang Mempunyai Keuntungan Maksimal .................... 46
4.3.3 Membandingkan Demand Agen dengan Kapasitas Barang dalam
Kendaraan ........................................................................................................... 47
4.3.4 Membandingkan Current Time (Cr) dengan Time Window (TW) Agen
48
4.3.5 Memperbarui Demand Agen ............................................................... 49
4.3.6 Memperbarui Status Agen ................................................................... 53
4.4 Implementasi Program SDVRPTW ............................................................ 55
4.4.1 Hasil Percobaan Program .......................................................................... 55
4.4.2 Menggambarkan Rute Kendaraan dalam Bentuk Graf ........................ 64
4.5 Pengujian Program SDVRPTW .................................................................. 73
4.6 Analisis Running Time ............................................................................... 75
xi
4.7 Analisis Hubungan n-Agen dengan Jumlah Hari yang Dibutuhkan untuk
Mendistribusikan Barang ....................................................................................... 76
BAB V PENUTUP .................................................................................................... 78
5.1 Kesimpulan ................................................................................................. 78
5.2 Saran ............................................................................................................ 78
DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................ 79
LAMPIRAN ............................................................................................................... 81
xii
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Penelitian Terkait. ...................................................................................... 28
Tabel 2.2 Penelitian Terkait (Lanjutan). .................................................................... 29
Tabel 2.3 Penelitian Terkait (Lanjutan). .................................................................... 30
Tabel 4.1 Data Sampel Penelitian Split Delivery Vehicle Routing Problem with
Time Window (SDVRPTW)........................................................................................ 39
Tabel 4.2 Daftar Harga Barang. .................................................................................. 40
Tabel 4.3 Data Agen, Demand, dan Time Window. .................................................... 40
Tabel 4.4 Data Agen, Demand, dan Time Window (lanjutan). ................................... 41
Tabel 4.5 Data Keuntungan per Demand. ................................................................... 41
Tabel 4.6 Matriks Jarak. ............................................................................................. 43
Tabel 4.7 Matriks Keuntungan per Kilometer. ........................................................... 44
Tabel 4.8 Kapasitas Barang. ....................................................................................... 45
Tabel 4.9 Pencarian Agen yang Mempunyai Keuntungan Maksimal. ....................... 46
Tabel 4.10 Pencarian Agen yang Mempunyai Keuntungan Maksimal (lanjutan). ..... 47
Tabel 4.11 Perbandingan Demand Agen 4 dengan Kapasitas Per Jenis Barang.. ...... 48
Tabel 4.12 Data Agen, Demand, Time Window, dan Service Time Terbaru. ............. 50
Tabel 4.13 Data Keuntungan per Demand Terbaru. ................................................... 51
Tabel 4.14 Matriks Keuntungan per Kilometer Terbaru. ........................................... 52
Tabel 4.15 Rute Pengiriman Barang Menggunakan Satu Kendaraan. ....................... 53
Tabel 4.16 Rute Pengiriman Barang Menggunakan Satu Kendaraan (lanjutan)… .... 54
Tabel 4.17 Rute dan Waktu yang Dihasilkan Program SDVRPTW ......................... 59
Tabel 4.18 Rute dan Waktu yang Dihasilkan Program SDVRPTW (lanjutan)… ..... 60
Tabel 4.19 Rute Kendaraan dan Waktu saat Kecepatan 40 Km/Jam. ........................ 63
Tabel 4.20 Perbandingan Perhitungan Manual dengan Program. .............................. 73
Tabel 4.21 Perbandingan Perhitungan Manual dengan Program (lanjutan). .............. 74
Tabel 4.22 Hasil Running time Saat n-Agen. .............................................................. 75
Tabel 4.23 Hubungan n-Agen dengan Jumlah Hari yang Dibutuhkan untuk
Mendistribusikan Barang. .......................................................................................... 77
xiii
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Tiga buah graf (a) graf sederhana, (b) graf ganda, (c) graf semu
(Munir, 2010). ............................................................................................................ 18
Gambar 3.1 Proses Tahapan-tahapan Penelitian. ...................................................... 32
Gambar 3.2 Flowchart Algoritma Pencarian Langsung pada SDVRPTW. ............... 35
Gambar 4.1 Dashboard (Tampilan Awal Program). .................................................. 55
Gambar 4.2 Dashboard Setelah Import Data. ............................................................ 56
Gambar 4.3 Menu Perhitungan – Matriks Keuntungan per Demand. ....................... 57
Gambar 4.4 Menu Perhitungan – Matriks Keuntungan per Kilometer. ..................... 57
Gambar 4.5 Hasil Perhitungan dengan Satu Kendaraan. ........................................... 58
Gambar 4.6 Hasil Percobaan saat Kecepatan 40 Km/Jam. ........................................ 61
Gambar 4.7 Hasil Percobaan saat Kecepatan 40 Km/Jam (lanjutan). ....................... 62
Gambar 4.8 Rute 1 pada Hari Pertama Pengiriman Barang. ..................................... 64
Gambar 4.9 Rute 2 pada Hari Pertama Pengiriman Barang. ..................................... 65
Gambar 4.10 Rute 3 pada Hari Pertama Pengiriman Barang. ................................... 66
Gambar 4.11 Rute 1 pada Hari Kedua Pengiriman Barang. ...................................... 67
Gambar 4.12 Rute 2 pada Hari Kedua Pengiriman Barang. ...................................... 68
Gambar 4.13 Rute 1 pada Hari Ketiga Pengiriman Barang. ...................................... 69
Gambar 4.14 Rute 2 pada Hari Ketiga Pengiriman Barang. ...................................... 70
Gambar 4.15 Rute Hari Keempat Pengiriman Barang. ............................................. 71
Gambar 4.16 Rute Hari Kelima Pengiriman Barang. ................................................ 72
Gambar 4.17 Grafik Running Time Saat n-Agen. ...................................................... 76
Gambar 4.18 Grafik Hubungan n-Agen dengan Jumlah Hari yang Dibutuhkan
untuk Mendistribusikan Barang. ................................................................................ 77
Gambar Lampiran 1 Percobaan Kecepatan 40 Km/Jam dengan Satu Kendaraan. .... 81
Gambar Lampiran 2 Percobaan Kecepatan 60 Km/Jam dengan Satu Kendaraan. .... 82
Gambar Lampiran 3 Percobaan Kecepatan 80 Km/Jam dengan Satu Kendaraan. .... 83
Gambar Lampiran 4 Percobaan Kecepatan 40 Km/Jam dengan Dua Kendaraan. .... 84
Gambar Lampiran 5 Percobaan Kecepatan 60 Km/Jam dengan Dua Kendaraan. .... 85
Gambar Lampiran 6 Percobaan Kecepatan 80 Km/Jam dengan Dua Kendaraan. .... 86
Gambar Lampiran 7 Percobaan Kecepatan 40 Km/Jam dengan Tiga Kendaraan. .... 87
Gambar Lampiran 8 Percobaan Kecepatan 60 Km/Jam dengan Tiga Kendaraan. .... 88
Gambar Lampiran 9 Percobaan Kecepatan 80 Km/Jam dengan Tiga Kendaraan. .... 89
