PERANCANGAN ALAT BANTU PENGAMBILAN KEPUTUSAN UNTUK PENENTUAN JUMLAH DAN RUTE ARMADA PESAWAT TERBANG
Fadhilatul Azizah 2507100063
S I DA N G T U G A S A K H I R
OPTIMISASI PERENCANAAN PENERBANGAN
Penjadwalan Penerbangan
(Flight Scheduling)
Penugasan Armada (Fleet Assignment)
Penentuan Rute Pesawat
(Aircraft Routing)
Penjadwalan Kru (Crew
Scheduling)
Optimisasi Perencanaan Penerbangan
(Bazargan, 2004)
PENDAHULUAN
PROSES PENENTUAN RUTE DAN PENJADWALAN PENERBANGAN TRADISIONAL
(Yan dan Young,1996)
Menyusun Timetable
Batasan-batasan rute
Penentuan Rute
feasible?
Timetable penerbangan Penentuan rute penerbangan
Ya
Tidak
Permintaan pasar Rute pesawat terbang
Frekuensi Waktu-waktu kosong
Jumlah pesawat tersedia Penyewaan pesawat Waktu-waktu untuk
keberangkatan lebih dari 1 penerbangan
Penentuan Rute penerbangan sangat berpengaruh terhadap efektivitas dan efisiensi dari penerbangan, dimana rute-
rute yang dijalankan perusahaan harus feasible dan memenuhi persyaratan
penerbangan
PENDAHULUAN
PENENTUAN RUTE DALAM PENERBANGAN PENDAHULUAN
CAKUPAN PENERBANGAN
UTILITAS PESAWAT
KEBUTUHAN PERAWATAN
PESAWAT
TURN-AROUND TIME
PENENTUAN RUTE DALAM PENERBANGAN
(Bazargan, 2004)
Salah satu ukuran efisiensi waktu penerbangan
(Wardana & Rusdiansyah, 2010)
Waktu minimum yang dibutuhkan pesawat setelah mendarat hingga siap
diberangkatkan kembali (Bazargan, 2004)
Termasuk didalamnya : waktu yang dibutuhkan pesawat untuk masuk ke
gate bandar udara, penurunan penumpang dan bagasi, pembersihan
pesawat, inspeksi, dll.
Bervariasi antara 20 menit hingga 1 jam
Setiap leg harus dilayani oleh tepat satu penerbangan dan setiap leg harus dicakup
ke dalam rute yang ditentukan (Bazargan, 2004)
Set – covering Problem
Keseimbangan utilisasi untuk tiap pesawat harus dipertimbangkan sehingga setiap pesawat dapat dimanfaatkan dengan
seimbang (Bazargan, 2004)
Umumnya perusahaan penerbangan memiliki pangkalan tersendiri untuk
perawatan pesawat sehingga pesawat mendapatkan uji performansi dan
perawatan yang sesuai
PENDAHULUAN
SET COVERING PROBLEM
Digunakan karena permasalahan yang diangkat adalah permasalahan dimana setiap leg penerbangan
harus dilayani oleh tepat satu penerbangan
Tujuannya adalah meminimalkan cost dari assignment leg tersebut
Model Umum set covering :
Keterangan : M = anggota-anggota dari set 1 N = anggota-anggota dari set 1 i = indeks untuk set 1 j = indeks untuk set 2 cj = Cost apabila memilih anggota j
Meminimalkan total covering cost Menekankan bahwa
setiap anggota set 1 terlayani oleh minimal
satu member set 2
Model Umum Aircraft Routing:
Keterangan : F : flights ; R : Rute yang feasible i : flight index ; j : route index Cj : cost apabila memilih rute j N : jumlah pesawat Ai : 1, bila anggota penerbangan i termasuk dalam rute j ; 0 bila tidak Xj : 1, bila rute j terpilih ; 0, bila tidak
Meminimalkan total covering cost
Menekankan bahwa satu flight hanya dicover oleh satu
rute, dan jumlah rute harus kurang atau sama dengan
jumlah pesawat
PENDAHULUAN
GAP
TURN-AROUND TIME
JADWAL PENERBANGAN
MASIH TERDAPAT KETERLAMBATAN PENERBANGAN
Peringkat Maskapai dengan keterlambatan tersering : 1. Lion Air, dengan angka ketepatan waktu
penerbangan (OTP) 66,78% 2. Merpati Nusantara Airline, dengan OTP 68,43% 3. Sriwijaya Air, dengan OTP 69,87% 4. Indonesia Air Asia, dengan OTP 71,09 % 5. Batavia Air, dengan OTP 72,08 %
(www.suara merdeka.com, 9 Januari 2012 07:23 WIB)
Pada tahun 2008, Pemerintah Indonesia mengeluarkan peraturan
pertama mengenai kompensasi keterlambatan penerbangan bagi
calon penumpang dilanjutkan dengan penambahan peraturan
pada tahun 2011 mengenai ganti rugi sebesar Rp 300.000,- untuk
keterlambatan > 4 jam
PENDAHULUAN
PENELITIAN SEBELUMNYA
Penulis Judul Penelitian Jenis Penelitian Penjelasan
Ioachim, et al. (1999)
Fleet assignment and routing with schedule synchronization constraints
European Journal of Operational Research
Penelitian ini mengenalkan batasan baru yang berhubungan dengan sinkronisasi penjadwalan dalam permasalahan formulasi aircraft fleet assignment dan
permasalahan penentuan rute.
Bazargan (2004) Airline Operations and Scheduling Buku Buku ini menjelaskan mengenai teknik-teknik penelitian operasional (operational research) dalam perancangan
operasi-operasi pada perusahaan penerbangan.
Mercier & Soumis (2007)
An integrated aircraft routing, crew sheduling and flight retiming model
European Journal of Operational Research
Jurnal ini mengintegrasikan penentuan rute pesawat, penjadwalan kru pesawat, dan penjadwalan ulang
penerbangan.
Papadakos (2009) Integrated airline scheduling Computers & Operational Research
Jurnal ini menjelaskan mengenai model-model optimisasi untuk penjadwalan penerbangan dan diselesaikan
dnegan mengaplikasikan metode Benders decomposition yang dikombinasikan dengan accelerated column
generation.
Lacasse Guay, et al. (2010)
Aircraft routing under different business processes
Journal of Air Transport Management
Penelitian ini mengenalkan klasifikasi penentuan rute yang diambil dari tiga proses bisnis yang digunakan untuk meng-assign rute-rute kepada pesawat tertentu.
Repoussis & Tarantilis (2010)
Solving the Fleet Size and Mix Vehicle Routing Problem with Time Windows via Adaptive Memory Programming
Transportation Research Part C
Jurnal ini menyajikan pendekatan solusi Adaptive Memory Programming (AMP) untuk Fleet Size and Mix
Vehicle Routing Problem with Time Windows (FSMVRPTW)
Penelitian ini (2012)
Perancangan Alat Bantu Pengambilan Keputusan untuk
Penentuan Jumlah dan Rute Armada Pesawat Terbang
Tugas Akhir
Penelitian ini merancang sebuah alat pengambilan keputusan yang berguna dalam menentukan jumlah minimum armada pesawat terbang dan rute untuk
setiap armada pesawat terbang
PENDAHULUAN
FOKUS PENELITIAN
JADWAL PENERBANGAN
PERTIMBANGAN KETERLAMBATAN
FOKUS PENELITIAN
PENENTUAN RUTE PENERBANGAN
PENDAHULUAN
Perumusan Masalah : Bagaimana merancang alat bantu pengambilan keputusan untuk menentukan rute penerbangan pesawat terbang dengan mempertimbangkan adanya kemungkinan keterlambatan penerbangan
Tujuan Penelitian : 1. Mengembangkan model rute untuk meminimasi idle time
sebelum keberangkatan penerbangan 2. Mendapatkan alat bantu pengambilan keputusan untuk
penentuan jumlah pesawat minimum dan rute penerbangan pesawat terbang berdasarkan model diatas
3. Melakukan studi eksperimen untuk analisa sensitivitas dengan berbagai perubahan skenario
Manfaat Penelitian : 1. Didapatkan alat bantu pengambilan keputusan yang berguna
bagi penerbangan dalam penentuan rute dan penentuan jumlah pesawat yang dibutuhkan
2. Dapat menjadi masukan bagi penelitian selanjutnya dalam hal penjadwalan dan penentuan rute pesawat terbang
PENDAHULUAN
Batasan : 1. Penerbangan yang diteliti adalah penerbangan domestik 2. Penelitian ini terbatas pada single fleet-type, sehingga tidak
mempertimbangkan penerbangan untuk lebih dari satu tipe pesawat terbang
3. Jumlah penerbangan dari satu kota ke kota lainnya dan untuk tujuan sebaliknya harus seimbang
Asumsi : 1. Cost yang dipertimbangkan untuk menentukan rute adalah
selisih antara waktu kedatangan ditambah dengan turn-around time dan waktu-waktu keberangkatan selanjutnya
2. Dalam satu hari, pesawat yang dijadwalkan tidak harus berakhir di kota awal keberangkatannya
3. Jadwal penerbangan yang dimasukkan ke dalam sistem aplikasi merupakan leg penerbangan dan tidak akan dihitung sebagai path atau rangkaian leg
RUANG LINGKUP PENELITIAN
METODOLOGI PENELITIAN
Mulai
Pengembangan Model Konseptual
Perancangan Alat Bantu Pengambilan Keputusan
Percobaan Software Dengan Skenario Tertentu
A
Keputusan Hasil Output yang Dihasilkan
A
Analisa dan Interpretasi Hasil Pengujian
Validasi
Alat Bantu Keputusan Valid
Tidak
Kesimpulan dan Saran
Selesai
Pengolahan Data Penerbangan
Pemenuhan Jumlah Pesawat terhadap
Jadwal Penerbangan
Penentuan Rute dan Keterlambatan Penerbangan
MODEL KONSEPTUAL
Jumlah Pesawat User
PROSES
Data Penerbangan
System Requirement Cakupan
Penerbangan Utilisasi Pesawat Terbang
Data Keterlambatan
Rute Penerbangan Keterlambatan
Output
SKENARIO EXPERIMENT
Percobaan awal
Skenario percobaan awal ditetapkan waktu turn around sebesar 45
menit dan jumlah pesawat tersedia
sebanyak 12 armada. Percobaan awal
dilakukan sebagai pembanding untuk percobaan yang dilakukan pada percobaan ini
VALIDASI
Validasi dilakukan dengan menggunakan percobaan awal dari program, yaitu input
turn around time 45 menit dan jumlah pesawat 12 armada
Hasil running :
Jumlah yang rata menginformasikan bahwa
semua leg tercakup Jumlah leg dan jam penerbangan
rata-rata sama untuk setiap pesawat Utilisasi merata
MODEL VALID
SKENARIO EXPERIMENT
#1
Jumlah Pesawat
Jumlah x > 4 jam
Jumlah 2 jam < x ≤ 4 jam
Jumlah 0 jam < x ≤ 2 jam
Jumlah x = 0
12 2 3 12 59
13 1 4 9 62
14 1 4 3 68
15 1 4 7 64
16 1 4 5 66
17 1 4 3 68
18 1 4 5 66
19 0 4 4 68
Tujuan dari percobaan ini adalah mendapatkan rute penerbangan dengan keterlambatan tidak
lebih dari 4 jam.
Input yang diubah adalah jumlah pesawat tersedia dengan waktu turn-around sebesar 45 menit
Tabel hasil percobaan 1
x = waktu keterlambatan Grafik keterlambatan untuk turn-around time 45 menit dan
jumlah pesawat 19
Didapatkan jumlah pesawat sebanyak 19
SKENARIO EXPERIMENT
#2
Tujuan dari percobaan ini adalah mendapatkan rute penerbangan dengan keterlambatan tidak
lebih dari 2 jam.
Input yang diubah adalah jumlah pesawat tersedia dengan waktu turn-around sebesar 45 menit
Tabel hasil percobaan 2
x = waktu keterlambatan Grafik keterlambatan untuk turn-around time 45 menit dan
jumlah pesawat 23
Melanjutkan percobaan sebelumnya, jumlah pesawat dimulai dari 19 pesawat
Jumlah Pesawat
Jumlah x > 4 jam
Jumlah 2 jam < x ≤ 4 jam
Jumlah 0 jam < x ≤ 2 jam
Jumlah x = 0
19 0 4 4 68
20 0 4 4 68
21 0 4 2 70
22 0 4 1 71
23 0 0 3 73
Didapatkan jumlah pesawat sebanyak 23
SKENARIO EXPERIMENT
#3
Tujuan dari percobaan ini adalah mendapatkan rute penerbangan tanpa ada keterlambatan
Input yang diubah adalah jumlah pesawat tersedia dengan waktu turn-around sebesar 45 menit
Tabel hasil percobaan 3
x = waktu keterlambatan Grafik keterlambatan untuk turn-around time 45 menit dan
jumlah pesawat 27
Melanjutkan percobaan sebelumnya, jumlah pesawat dimulai dari 23 pesawat
Jumlah Pesawat
Jumlah x > 4 jam
Jumlah 2 jam < x ≤ 4 jam
Jumlah 0 jam < x ≤ 2 jam
Jumlah x = 0
23 0 0 3 73
24 0 0 4 72
25 0 1 3 72
26 0 0 4 72
27 0 0 0 76 Didapatkan
jumlah pesawat sebanyak 27
SKENARIO EXPERIMENT
#4
Tujuan dari percobaan ini adalah mendapatkan pengaruh waktu turn-around terhadap
keterlambatan pesawat
Input yang diubah adalah waktu turn-around dengan jumlah pesawat sebanyak 12
Grafik keterlambatan untuk turn-around time 45 menit dan jumlah pesawat 12
Grafik keterlambatan untuk turn-around time 40 menit dan jumlah pesawat 12
Waktu keterlambatan berkurang
SKENARIO EXPERIMENT
#4
Grafik keterlambatan untuk turn-around time 35 menit dan jumlah pesawat 12
Grafik keterlambatan untuk turn-around time 30 menit dan jumlah pesawat 12
Turn-around time
Jumlah x > 4 jam
Jumlah 2 jam < x ≤ 4 jam
Jumlah 0 jam < x ≤ 2 jam
Jumlah x = 0
45 2 3 12 59
40 2 3 12 59
35 1 4 12 59
30 1 4 12 59
Tabel hasil percobaan 4
x = waktu keterlambatan
Waktu keterlambatan berkurang
Kesimpulan : 1. Telah dilakukan pengembangan model konseptual untuk penentuan rute armada
pesawat terbang dengan meminimasi idle time atau waktu tunggu pesawat terbang
2. Berdasarkan model konseptual tersebut, telah dilakukan perancangan alat bantu pengambilan keputusan untuk penentuan jumlah pesawat minimum dan rute penerbangan pesawat terbang
3. Dari hasil percobaan, didapatkan hasil bahwa keterlambatan maksimal (lebih dari 4 jam) tidak terjadi pada jumlah pesawat 19 armada dan tidak akan terjadi keterlambatan pada jumlah pesawat terbang 27 armada
4. Hasil percobaan juga menunjukkan bahwa penurunan turn-around time tidak mengurangi jumlah keterlambatan secara signifikan, namun dapat membantu mengurangi waktu keterlambatan penerbangan
Saran: 1. Model dapat dikembangkan dengan menambahkan jadwal penerbangan untuk
hari berikutnya, sehingga dapat dilakukan penentuan rute untuk 2 hari ataupun 3 hari (two-days routing/ three-days routing)
2. Model dapat dikembangkan lebih lanjut dengan menambahkan penelitian untuk dua atau lebih tipe pesawat yang berbeda
KESIMPULAN DAN SARAN
DAFTAR PUSTAKA
Bazargan, M., 2004. Airline Operations and Scheduling.Hampshire: Ashgate Publishing Limited.. Bielli, M., Bielli, A. & Rossi, R., 2011. Trends in Models and Algorithms for Fleet Management. Procedia Social and Behavioral Sciences 20, pp.4-18. Haouari, M., Aissaoui, N. & Mansour, F.Z., 2009. Network flow-based approaches for integrated aircraft fleeting and routing. European Journal of Operational Research, pp.591-99. Ioachim, I., Desrosiers, J., Soumis, F. & Belanger, N., 1999. Fleet assignment and routing with schedule synchronization constraints. European Journal of Operational Research, (119), pp.75-90. Lacasse-Guay, E., Desaulniers, G. & Soumis, F., 2010. Aircraft routing under different business processes. Journal of Air Transport Management, (16), pp.258-63.
DAFTAR PUSTAKA
Mercier, A. & Soumis, F., 2007. An integrated aircraft routing, crew sheduling and flight retiming model. Computers and Operational Research, (34), pp.2251-65. Papadakos, N., 2009. Integrated airline scheduling. Computers & Operational Research, (36), pp.176-95. Perhubungan, M., 2008. Peraturan Menteri Perhubungan no : 25 tahun 2008 tentang Penyelenggaraan Angkutan Udara. Kementerian Perhubungan. Perhubungan, M., 2011. Peraturan Menteri Perhubungan no : PM 77 tahun 2011 tentang Tanggung Jawab Pengangkut Angkutan Udara. Kementerian Perhubungan. Presiden, 2009. Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 1 Tentang Penerbangan.
DAFTAR PUSTAKA
Repoussis, P.P. & Tarantilis, C.D., 2010. Solving the Fleet Size and Mix Vehicle Routing Problem with Time Windows via Adaptive Memory Programming. Transportation Research Part C, (18), pp.695-712. Sherali, H.D., Bish, E.K. & Zhu, X., 2006. Airline fleet assignment concepts, models, and algorithms. European Journal of Operational Research, pp.1-30. Wardana, W.F. & Rusdiansyah, A., 2010. PERANCANGAN ALAT BANTU PENGAMBILAN KEPUTUSAN BERBASIS SIMULASI DISKRIT UNTUK PERENCANAAN STRATEGI BOARDING PENUMPANG PESAWAT BOEING 737-800. Yusuf, M., 2009. Kajian Keterlambatan Penerbangan di Bandara Juanda. pp.427-41.
ALAT BANTU PENGAMBILAN KEPUTUSAN
Perancangan dilakukan dalam software excel menggunakan bahasa pemrograman Visual Basic INPUT
Dibuat untuk mempermudah dan membantu pengambil keputusan dalam menentukan jumlah pesawat yang
diperlukan dan rute masing-masing pesawat
JADWAL PENERBANGAN
TURN AROUND TIME
JUMLAH PESAWAT
ALAT BANTU PENGAMBILAN KEPUTUSAN
DASAR PENENTUAN RUTE
Rute penerbangan yang dibuat harus mencakup seluruh jadwal penerbangan yang diinputkan ke dalam perhitungan, dengan ketentuan satu leg dilcover oleh
tepat satu penerbangan (Bazargan, 2004)
Jumlah rute penerbangan tidak melebihi jumlah pesawat yang tersedia (Bazargan, 2004)
Turn around time yang bervariasi antara 20 menit hingga 1 jam (Bazargan, 2004)
Rute pesawat tidak harus berangkat dan kembali di kota atau bandar udara yang sama setiap harinya (Bazargan)
Keterlambatan yang terjadi sebaiknya tidak lebih dari 4 jam atau 240 menit. Batasan ini merupakan batasan yang dianggap ekstrim dalam keterlambatan
penerbangan (Perhubungan, 2011)
ALAT BANTU PENGAMBILAN KEPUTUSAN
Flowchart Logika Berpikir Aplikasi Mulai
Input : -Jumlah pesawat yang diinginkan
- Waktu turn-around time yang diinginkan -Jadwal Penerbangan
Penentuan rute penerbangan awal disesuaikan dengan jumlah armada
pesawat terbang
j =1
A C
ALAT BANTU PENGAMBILAN KEPUTUSAN
Hitung waktu keterlambatan penerbangan
A
Rute selanjutnya disesuaikan dengan kota dan jadwal penerbangan terdekat
Jam penerbangan terdekat < waktu
minimum yang dibutuhkan pesawat?
Sesuaikan waktu keberangkatan dan kedatangan dengan
keterlambatan penerbangan
j = jumlah pesawat tersedia?
Ya
Tidak
B Ya
C
Tidak
j = j +1
C
ALAT BANTU PENGAMBILAN KEPUTUSAN
User Interface Input Data
Input data jumlah pesawat dan waktu turn-around
Contoh input data jadwal penerbangan
ALAT BANTU PENGAMBILAN KEPUTUSAN
Pengolahan Data
Waktu dikonversi ke dalam bentuk menit
Waktu keberangkatan (departure time)
Waktu minimal keberangkatan selanjutnya
ALAT BANTU PENGAMBILAN KEPUTUSAN
Pengolahan Data
Contoh pengujian keterlambatan sekaligus penentuan rute
Terjadi keterlambatan pada penerbangan ini
ALAT BANTU PENGAMBILAN KEPUTUSAN
User Interface Output Software
Contoh Jadwal Penerbangan
Leg yang mengalami keterlambatan
ALAT BANTU PENGAMBILAN KEPUTUSAN
User Interface Output Software
Perbandingan waktu keberangkatan aktual dengan rencana awal
Leg yang mengalami keterlambatan
Waktu keterlambatan (dalam menit)
SKENARIO EXPERIMENT
No Input yang Diubah Tujuan
1 Jumlah pesawat tersedia
Mendapatkan rute penerbangan dengan keterlambatan tidak lebih dari 4 jam
2 Jumlah pesawat tersedia
Mendapatkan rute penerbangan dengan keterlambatan tidak lebih dari 2 jam
3 Jumlah pesawat tersedia
Mendapatkan rute penerbangan tanpa ada keterlambatan
4 Waktu turn around diturunkan sebanyak 5, 10, dan 15 menit (Waktu turn-around bervariasi antara 20 menit hingga 1 jam – Bazargan, 2004)
Mendapatkan pengaruh waktu turn-around terhadap keterlambatan pesawat