Penggunaan Data Automatic Identification System (AIS) untuk Mengetahui

## Pergerakan Kapal (Studi Kasus pada Lalu Lintas Kapal di Selat Singapura dan Perairan Batam)
Hendra Saputra * , Ardian Budi K.A # , Didi Istardi # and Sapto Wiratno S *
 Ship Design and Construction Study Program
# Electrical Engineering Study Program
Politeknik Negeri Batam
Jl. Ahmad Yani, Batam Centre, Batam 29461, Indonesia
E-mail: hendrasaputra@polibatam.ac.id

## Abstrak
Automatic  Identification  System  (AIS)  adalah  sebuah  sistem  yang  mampu  menyediakan  informasi  kapal  dan mengirimkannya dari kapal ke kapala maupun dari kapal ke darat menggunakan gelombang radio VHF secara otomatis. Informasi yang didapat pada Sistem AIS identifikasi kapal (nama kapal, nomor IMO, nomor MMSI, dan call  sign),  posisi  kapal  (langitude  &  latitude),  kecepatan,  arah  pergerakan  kapal  dan  pelabuhan  tujuan  kapal. Data-data  tersebut  dapat  digunakan  dalam  rangka  pelacakan  lokasi  kapal  selama  data  AIS  yang  dikirim  kapal dapat diterima oleh station penerima AIS. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pergerkan kapal pada selat Singapura dan Perairan Batam menggunakan data dari sistem AIS yang divisualisasikan menggunakan aplikasi GIS  ( Geographic  Information  System ).  Hasil  dari  penelitian  ini  dapat  menunjukkan  pergerakan  kapal  secara visual  pada  GIS  menggunakan  data  kapal  Global  Dream  dengan  MMSI  number  yaitu  351150000.  Selain  itu, visualisasi pergerakan kapal dengan jumlah 813 kapal diambil pada kondisi terpadat pada 2 September 2011 pukul 07.00-08.00.
Kata kunci: Automatic Identification System (AIS), Pergerakan Kapal, GIS ( Geographic Information System )

## Abstract
Automatic identification systems (AIS) are designed to be capable of providing information about the ship to other ships  and  to  coastal  authorities  using  Very  High  Frequency  (VHF)  radio  signal  automatically.  The  vessel information which obtained from AIS such as  vessel identity (ship name, IMO number, MMSI number and call sign), possitin (langitude and latitude), speed, course over ground and port destination. AIS system can be used for ship tracking as long as detected by the receiver station. This paper aims to visualize the movement of ship which  passing  through  Stait  of  Malacca  (Strait  of  Singapore-Batam area)  using  GIS  (Geographic  Information System). The result shown a movement of Global Dream by MMSI Number of 351150000 as 1 hour through the strait. The result also shown 813 ships passing through the strait of highest ships traffic on 2 September 2011 at 07.00-08.00 am.
Keywords: Automatic Identification System (AIS), ship tracking, GIS (Geographic Information System)

## 1 Pendahuluan
Automatic Identification System (AIS) adalah sebuah sistem  yang  mampu  menyediakan  informasi  kapal dan  mengirimkannya  dari  kapal  ke  kapala  maupun dari  kapal  ke  darat  melalui  station  penerima menggunakan gelombang radio VHF secara otomatis. Sistem  AIS  digunakan  pada Vessel  Traffic  System (VTS)  sebagai port  traffic  management yang berfungsi  mengontrol  kapal  keluar  dan  masuk pelabuhan.  Selain  itu,  sistem  AIS  juga  mampu mendeteksi  kapal  dalam  jumlah  yang  banyak  dan
mampu  menyediakan  informasi  pelayaran.  Oleh karena  itu,  manajemen  lalu  lintas  pelabuhan membutuhkan sistem AIS untuk mencegah terjadinya tabrakan  antar  kapal  dan  mencegah  tabraan  dengan kapal ikan ( fishing boat ).
Penggunaan Automatic  Identification  System (AIS) diatur  didalam  IMO  Resolution  untuk  memenuhi regulasi  keselamatan  dan  keamanan  yang  berfungsi sebagai  pencegahan  tabrakan  kapal  ( collision avoidance) , vessel  traffic  servie, alat  bantu  dalam navigasi, search and rescue dan investagi kecelakaan
Vol. 8, No. 2, October 2016, 139-143
p-ISSN: 2085-3858
[4].  Aturan  ini  menyebutkan  bahwa  seluruh  kapal dengan  bobot  diatas  300GT  pada  pelayaran internasional  dan  diatas  500GT  pada  pelayaran non-internasioanl  dan  seluruh  kapal  penumpang ( passenger ship ) diwajibkan  menggunakan peralatan AIS  sesuai  dengan  regulasi  AIS  yang  diatur  oleh International Maritime Organization (IMO) [1].
Sistem  AIS  mampu  menyediakan  informasi  kapal antara  lain  identifikasi  kapal  (nama  kapal,  nomor IMO,  nomor  MMSI,  dan  call  sign),  posisi  kapal (langitude  &  latitude),  kecepatan,  arah  pergerakan kapal dan pelabuhan tujuan kapal.  Data-data AIS ini dapat digunakan dalam rangka pelacakan keberadaan kapal  selama  data  AIS  yang  dikirim  kapal  dapat diterima oleh station penerima AIS.
Penelitian ini bertujuan untuk  mengetahui pergerkan kapal  pada  selat  Singapura  dan  Perairan  Batam menggunakan  data  dari  sistem  AIS  (Automatic Identification  System).  Metode  yang  digunakan dalam  penelitian  ini  adalah  menggunakan  data  AIS yang didecode sehingga diketahui data langitude dan latitude  kapal.  Data  posisi  tersebut  dimasukkan kedalam aplikasi Quantum GIS sehingga akan didapat pola pergerakan kapal.
2 Automatic Identification System (AIS)
Dalam sistem AIS, pertukaran data dilakukan secara otomatis  melalui  perangkat  AIS  yang  dipasang  di kapal,  melalui  gelombang  radio.  Selanjutnya, informasi tersebut ditampilkan dilayar masing-masing kapal seperti halnya informasi radar. Dengan  demikian,  permasalahan  komunikasi  yang sering  dialami  oleh  kapal  pada  saat  cuaca  buruk, dapat  dihindari  sehingga  tabrakan  kapal  yang disebabkan oleh cuaca buruk dapat dihindari juga. Ini merupakan tujuan awal dari terciptanya perangkat ini. Itu  sebabnya,  seringkali  AIS  disebutkan  sebagai collision  avoidance  system  atau  sistem  untuk menghindari tabrakan.
Sistem AIS mampu menghandle lebih dari 2000 data permenit  dan  terupdate  setiap  dua  detik  [2].  Sistem AIS  menggunakan  sinyal  radio  VHF  (Very  High Frequency)    antara  156MHz  –  162  MHz.  AIS diklasifikasikan menjadi 7 tipe yaitu Class A, Class B, Base Station , Aids  to Navigation (AtoN), Search and Rescue Transponder (SART) dan Specialist AIS Transponder .  AIS  Class  A  menggunakan  sistem SO-TDMA (Self-organized  Time  Division  Multiple Access) yang  sesuai  dengan  standar  IMO/SOLAS.

## AIS Class B menggunakan skema sistem SO-TDMA
Self-organized  Time  Division  Multiple  Access (CS-TDMA)  atau  SOTDMA.  AIS  tipe  ini  tidak mengikuti  standar  IMO/SOLAS,  tetapi  mengikuti standar ISAF OSR Cat 1 dan 2 [1].
AIS Class A mampu memberikan informasi setiap 2 hingga  10  detik  selama  pada  kondisi  berlayar  dan
setiap 3 menit selama kondisi lego jangkar. Informasi yang diberikan diantaranya [2]:
1. MMSI number
2. Navigation Status
3. Rate of turn
4. Speed over ground
5. Possition accuracy
6. Longitude and Latitude
7. Course over ground
8. True heading
9. Time stamps
Informasi tambahan yang diberikan oleh AIS Class A setiap 6 menit diantaranya:
1. MMSI number
2. IMO Number
3. Radio calll sign
4. Name of ship
5. Dimension of ship
6. Refenrence point location
7. Type of possition fixing devices
8. Draught of ship
9. Destination
10. Estimated time of Arrival at destination

## AIS Message
Data  AIS  bersifat  rahasia  menggunakan  kode  biner yang harus dipecahkan menggunakan ITU M.1371-2 standard. AIS Message menggunakan format NMEA. Standar NMEA menggunakan dua kalimat yaitu  !AIVDM  (Diterima  Data  dari  kapal  lain) dan !AIVDO (informasi kapal sendiri). Dalam hal ini, instalasi  AIS  hanya  menerima  pesan  !AIVDM. Contoh pesan NMEA pada AIS adalah:
!AIVDM,1,1,,A,14eG;o@034o8sd<L9i:a;WF>062 D,0*7D
Urutan kalimat NMEA:
!AIVDM Tipe NMEA Message
1 Number of Sentences (some messages need more then one) 1 Sentence Number (1 unless it´s a multi-sentence message) The blank is the Sequential Message ID (for multi-sentence messages) A The AIS Channel (A or B) 14eG;... The Encoded AIS Data 0* End of Data
7D NMEA Checksum
AIS receiver data diterima dalam bentuk ASCII data packets  dalam  bentuk  data  biner,  menggunakan format data NMEA 0183. Kode biner yang terdapat pada pesan NMEA menggunakan 6 bit ataupun 8 bit. Pemecahan  pesan  AIS  menggunakan  standar  ITU Recommendation M.1371,
"Technical
Characteristics for a Universal Shipborne Automatic
Identification System Using Time Division Multiple Access".  Format  ASCII  telah  ditetapkan  dalam IEC-PAS  61162-100,  "Maritime  navigation  and radiocommunication  equipment  and  systems". Proses konversi AIS message menggunakan standar ITU  dan  ASCII  akan  menghasilkan  pesan  AIS sebagai berikut:
T ABEL 1. AIS MESSAGE Field Length Description 0-5 6 Message Type 6-7 2 Repeat Indicator 8-37 30 MMSI 38-41 4 Navigation Status 42-49 8 Rate of Turn (ROT) 50-59 10 Speed Over Ground (SOG) 60-60 1 Position Accuracy 61-88 28 Longitude 89-115 27 Latitude 116-127 12 Course Over Ground (COG) 128-136 9 True Heading (HDG) 137-142 6 Time Stamp 143-144 2 Maneuver Indicator 145-147 3 Spare 148-148 1 RAIM flag 149-167 19 Radio status

## Instalasi sistem AIS
Dengan menggunakan instalasi AIS sistem ini, maka data – data pelayaran kapal dapat diperoleh. Pelaratan –  peralatan  utama  dari  instalasi  AIS  sistem  terdiri dari:
1. Antena  yang  berfungsi  sebagai  penangkap  sinyal AIS yang dipancarkan oleh kapal. Salah satu jenis antena yang bisa digunakan adalah VHF antena.
2. AIS  Receiver  berfungsi  untuk  mengumpulkan data AIS
3. Komputer  berfungsi  untuk  menyimpan  data  AIS yang telah direkam kedalam hard disk komputer

## Gambar 1: Instalasi sistem AIS
Dalam  penelitian  ini  proses reord dan decode data AIS  menggunakan  sebuah  perangkat  lunak  yang dikembangkan  menggunakan  bahasa  pemrograman LabVIEW.  Perangkat  lunak  tersebut  berfungsi sebagai  penerima  data  yang  ditangkap  perangkat keras  AIS  kemudian  akan  diolah  dari  data  mentah yang  dikirimkan  kapal  yang  berupa  data  seperti berikut : !AIVDM,1,1,,B,18JwK20P007KFJp0f36JL? wL08Jl,0*77 .  Data  tersebut  kemudian  didecode sehingga  menjadi  data  seprti  MMSI,  langitude  dan latitude kapal.
Gambar 3: Contoh Data AIS hasil decode

## 3 Pergerakan Kapal
Dalam  penelitian  ini,  posisi  kapal  didapat  dari  data AIS  berupa langitude dan latitude kapal  yang merupakan  hasil decode dari AIS message . Data dan latitude  tersebut  kemudian  dikombinasikan  dengan aplikasi GIS ( Geographic Information System ) untuk mengetahui  posisi  kapal  secara  visual  [5].  Pola pergerakan  kapal  dapat  diketahui  ketika  data langitude dan latitude sebuah kapal yang dimasukkan berjumlah banyak data sehingga titik-titik posisi kapal dapat  menjadi  sebuah  pola  pergerakan  kapal.  Pada paper ini diambil sebuah contoh data kapal dari data AIS  yang digunakan  untuk  menunjukkan bagaimana data  AIS  dapat  digunakan  untuk  mengetahui pergerakan  kapal  yang  Selat  Singapura  dan  Perairan Batam.
MMSI Number : 351150000 Call Sign : 3FHT7 IMO Number : 9146716 Name of Ship : Global Dream Gross tonnage : 20395 t Deadweight : 24801 t Length Overall x Breadth
: 153.78m × 26m AIS Vessel Type : Cargo
Year of build : 1997
Flag : Panama [PA]
TABLE 2
DATA POSISI KAPAL G LOBAL D REAM MMSI Time Lang Lat SOG 351150000 7:01:13 104.28 1.306 10.3 351150000 7:01:24 104.28 1.306 10.3 351150000 7:01:44 104.28 1.305 10.3 351150000 7:01:54 104.28 1.305 10.3 351150000 7:02:13 104.28 1.305 10.3 351150000 7:02:24 104.28 1.305 10.3 351150000 7:02:54 104.27 1.305 10.3 351150000 7:03:03 104.27 1.305 10.3 351150000 7:03:13 104.27 1.305 10.3 351150000 7:03:24 104.27 1.304 10.3 351150000 7:03:54 104.27 1.304 10.3 351150000 7:04:03 104.27 1.304 10.3 351150000 7:04:13 104.27 1.304 10.2 351150000 7:04:24 104.27 1.304 10.2 351150000 7:04:54 104.27 1.304 10.2 351150000 7:05:03 104.27 1.304 10.2 351150000 7:05:13 104.27 1.304 10.2 351150000 7:05:32 104.27 1.303 10.2 351150000 7:05:54 104.27 1.303 10.2 351150000 7:06:03 104.27 1.303 10.2 351150000 7:06:13 104.27 1.303 10.2 351150000 7:06:24 104.26 1.303 10.2
Gambar 4: Visualisasi Pola Pergerakan kapal Global Dream menggunakan GIS ( Geographic Information System)
Data  kepadatan  lalu  lintas  kapal  pad  selat  malaka yang didapat dari sistem AIS selama bulan September 2011  menujukkan  angka  tertinggi  yaitu  pada  2 September  dengan  jumlah  1587  kapal  dan  terendah terjadi  pada  tanggal  29  September  dengan  jumlah 1364 kapal [3].
Gambar 5: Grafik jumlah kapal perhari pada September 2011

## [3]
Lalu  lintas  kapal  terpadat  pada  tanggal  2  September 2011  terjadi  pada  jam  07.00-08.00  dengan  jumlah 1173  kapal  yang  melewati  Selat  Malaka.  Dari  data tersebut  diketahui  hanya  813  kapal  yang  valid  dan dapat  digunakan  dalam  analisa  data  sedangkan  360 tidak diketahui (invalid) [3]. Dari data tersebut, maka dibuatkan visualisasi pergerakan kapal menggunakan GIS  ( Geographic  Information  System )  yang  dapat dilihat pada gambar ….

## 4 Kesimpulan
Penelitian ini mencoba  memperlihatkan  pola pergerakan  kapal  dari  data  AIS  yang  telah  didecode menggunakan aplikasi GIS ( Geographic Information System ).  Contoh  data  kapal  yang  digunakan  dalam penelitian  ini  adalah  kapal Global  Dream  dengan MMSI number yaitu 351150000. Dari hasil penelitian dapat  diperlihatkan  pola  pergerakan  kapal  tersebut selama  1  jam  perjalanannya  melewati  Selat  Malaka pada  wilayah  Selat  Singapura  dan  Perairan  Batam seperti yang diperlihatkan pada gambar 6. Visualisasi pergerakan  kapal  dengan  jumlah  1173  kapal  dimana 813 data valid dan 360 data tidak valid menggunakan data AIS yang diambil pada 2 September 2011 pukul 07.00-08.00  karena  pada  waktu  tersebut  terjadi kepadatan  tertinggi  selama  bulan  September  2011. Sedangkan  pada  tanggal  2  September  terjadi kepadatan  lalu  lintas  kapal  dengan  total  1587  kapal selama 24 jam.

## Referensi
[1] IMO,  1998. Recommendation  on  performance standard  for  a  universal  shipborne  Automatic Identification  System  (AIS), London:  IMO Resolution MSC 74 (69)
[2] Maciej, 2010 . Low cost AIS receiver for coastal zone monitoring , Poland: s.n.
[3] Hendra  Saputra,  Adi  Maimun,  Jaswar  Koto, Mohammad  Danil  Arifin. Estimation  and Distribution  of  Exhaust  Ship  Emission  from Marine  Traffic  In  the  Straits  Of  Malacca  and Singapore Using Automatic Identification System (AIS)  Data .  The  8 th International  Conference  on Numerical  Analysis  in  Engineering,  page 131-142
[4] Perez, M., Chang, R., Billings, R., Kosub, T.L.,. 2009. Automatic Identification System (AIS)  data use  in  marine  vessel  emission  estimation .  18th Annual International Emission Inventory Conference
[5] Ray  C.,  Devogele  T.,  Noyon  V.,  Petit  M., Fournier  S.,  Claramunt  C. GIS  Technology  for Maritime  Traffic  Systems .  In:  In  European Research  Consortium  for  Informatics  and
Mathematics  News:  Special  Theme  on  Traffic
Planning  and  Logistics,  vol.  68,  pages  41-42, Kuntz, P. (eds.), ERCIM EEIG, January 2007