Analisis Variasi Kecepatan LRT Jabodebek terhadap Ride Index pada Longspan Menggunakan Simulasi Longitudinal Train Dynamic
Rendy Rosallino 1 , rendyrosallino21@gmail.com
Rahayu Mekar Bisono 2 , mekar@pnm.ac.id
Alfi Tranggono Agus Salim 3 , alfitranggono@pnm.ac.id
Yanuar Setiawan 4 , yanuar.setiawan@sipil.pnj.ac.id
Denna Maulana Achmad 5 , denna.maulana@inka.co.id
Program Studi Perkeretaapian 1,2,3 , Politeknik Negeri Madiun 1,2,3
Program Studi Konstruksi Sipil 4 , Politeknik Negeri Jakarta 4
Departemen Engineering 5 , PT INKA (Persero) 5

## ABSTRAK
Kecepatan salah satu faktor penunjang kenyamanan penumpang pada transportasi kereta api. Permasalahan yang terjadi saat kereta api melewati lengkungan longspan adalah kecepatan yang kurang efisien mempengaruhi tingkat kenyamanan penumpang.  Solusi  dari  permasalahan  ini  adalah  kereta  api  harus  melalui  proses  simulasi  dengan  tujuan  mengetahui kecepatan efisien yang diterima dengan memprioritaskan kenyamanan penumpang saat melewati lengkungan longspan. Simulasi yang dilakukan menggunakan metode Longitudinal Train Dynamic (LTD) dengan membandingkan nilai ride index hasil simulasi dengan nilai ride index yang diatur pada KP 765 tahun 2017 tentang Desain dan Spesifikasi LRT Jabodebek yang merujuk pada ISO 2631. Berdasarkan standar yang ditentukan peneliti melakukan simulasi dengan variasi kecepatan untuk mengetahui efek variasi kecepatan terhadap nilai ride index, sehingga diketahui kecepatan yang efisien pada longspan terpanjang terhadap kenyamanan penumpang. Kecepatan yang disimulasikan yaitu 10 kmh, 20 kmh, 30 kmh,  40  kmh,  50  kmh,  dan  60  kmh.  Data  hasil  dari  penelitian  ini  adalah  nilai ride  index dari  variasi  kecepatan  yang disimulasikan. Hasil dari penelitian ini adalah nilai ride index pada kecepatan 10 kmh sebesar 1.4747427, 20 kmh sebesar 1.6533716,  30  kmh  sebesar  1.8409451,  40  kmh  sebesar  2.2335365,  50  kmh  sebesar  2.4009598,  dan  60  kmh  sebesar 2.6713053. Serta kecepatan optimal LRT Jabodebek berada pada rentang 30 hingga 40 kmh. Kata Kunci: Longitudinal Train Dynamic, Simulasi, Ride Index, Kecepatan, Longspan.

## ABSTRACT
Speed is one of the factors supporting passenger comfort in rail transportation. The problem that occurs when the train is on a longspan is that the speed does not affect passenger comfort. The solution to this problem is that the train must go through a simulation process with the aim of knowing the efficient speed received by prioritizing comfort when passing a longspan. The simulation was carried out using the Longitudinal Train Dynamic (LTD) method by comparing the ride index  value  of  the  simulation  results  with  the  ride  index  value  set  in  KP  765  of  2017  concerning  the  Design  and Specifications  of  the  Jabodebek  LRT  which  refers  to  ISO  2631  Jabodebek.  Based  on  the  standards  determined,  the researchers carried out simulations with variations in speed to determine the effect of speed variations on the travel index value, so that the efficient speed at the longest long span of passengers was known. The simulated speeds are 10 kmh, 20 kmh,  30  kmh,  40  kmh,  50  kmh,  and  60  kmh.  The  data  from  this  study  is  the  ride  index  value  of  the  simulated  speed variation. The results of this study are the ride index value at a speed of 10 kmh is 1.4747427, 20 kmh is 1.6533716, 30 kmh is 1.8409451, 40 kmh is 2.2335365, 50 kmh is 2.4009598, and 60 kmh is 2.6713053. And the optimal speed of the Jabodebek LRT is in the range of 30-40 kmh.
Keywords: Longitudinal Train Dynamic, Simulation, Ride Index, Speed, Longspan
Jurnal Perkeretaapian Indonesia (Indonesian Railway Journal) Vol.6 No. 2 Oktober 2022 p-ISSN 2550-1127/e-ISSN 2656-8780

## 1 PENDAHULUAN

## 1.1 Latar Belakang
Kecepatan yang efisien definisikan sebagai kecepatan yang optimal dari kereta api saat melakukan perjalanan kereta api yang sesuai dengan kondisi track . Pada LRT Jabodebek  terdapat  lengkungan longspan dengan panjang longspan 86,5  m  -  148  m  -  86,5  m  dengan radius  lengkung  115  m  (Farozy,  2021).  Hal  ini  perlu dilakukan  perhitungan  kecepatan  yang  optimal  untuk melewati  lengkungan longspan ,  dikarenakan  terdapat lengkungan panjang dengan radius lengkung kecil yang mempengaruhi tingkat kenyamanan penumpang kereta api (Budiwantoro et al., 2018).
Kecepatan yang optimal dapat dihitung menggunakan metode Longitudinal Train Dynamic (LTD). Longitudinal  Train  Dynamic  (LTD) atau  dinamika gerak  kereta  api  didefinisikan  sebagai  pergerakan kendaraan  kereta  api  searah  sepanjang  lintasan (Budiwantoro et al., 2018). Analisis ini dilakukan pada tractive effort, braking effort, acceleration, dan speed (Iwnicki et  al. ,  2019) . Analisis  dengan  metode Longitudinal  Train  Dynamic  (LTD) ini dilakukan menggunakan software universal mechanism. Analisis ini  ditujukan  untuk  mengetahui  tingkat  kenyamanan kereta api melalui variasi kecepatan untuk mendapatkan  kecepatan  yang  sesuai  dengan  tingkat kenyamanan  penumpang  yang  telah  ditentukan berdasarkan  standar  yang  ada  (Sharma  &  Kumar, 2017).  Standar  yang  digunakan    untuk    menentukan tingkat   kenyamanan pada analisis ini telah  diatur pada KP 765 Tahun 2017 tentang Penetapan Kriteria Desain dan  Spesifikasi  Teknis  Pembangunan  Kereta  Api Ringan /  Light  Rail  Transit (LRT)  yaitu  standar International  Organization  for  Standardization (ISO) lebih  tepatnya  menggunakan  ISO  2631  tentang perhitungan nilai ride index (Budiwantoro et al., 2018). Variasi  kecepatan  yang  digunakan  yaitu  10  kmh,  20 kmh, 30 kmh, 40 kmh, 50 kmh dan 60 kmh berdasarkan batas kecepatan maksimum pada lengkungan (Baharuddin, 2018).
Hasil  penelitian  berupa  nilai  ride  index  pada  setiap variasi kecepatan LRT Jabodebek dan nilai kecepatan optimal LRT Jabodebek pada lengkungan longspan.
1.2 Tujuan Penelitian
Simulasi  variasi  kecepatan  terhadap  nilai ride  index pada longspan menggunakan longitudinal  train dynamic ini memiliki tujuan sebagai berikut.
a. Menganalisa  pengaruh  variasi  kecepatan  LRT Jabodebek terhadap nilai ride index pada longspan.
b. Menganalisa kecepatan optimal yang perlu dicapai LRT Jabodebek pada longspan.

## 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Longitudinal Train Dynamic
Longitudinal train dynamic atau dinamika gerak kereta api didefinisikan sebagai pergerakan kendaraan kereta api  searah  sepanjang  lintasan  (Budiwantoro  et  al., 2018).  Oleh  karena  itu,  ini  mencakup  gerakan  kereta api secara keseluruhan dan setiap gerakan relatif antara kendaraan  yang  diizinkan  karena  kelonggaran  dan perjalanan  yang  diizinkan oleh sambungan  pegas  dan peredam antar kendaraan (Sharma & Kumar, 2017).
Untuk melakukan analisis Longitudinal Train Dynamic (LTD)  ada  beberapa  parameter  yang  perlu  diketahui (Iwnicki  et  al.,  2019),  antara  lain tractive  effort atau gaya traksi dan braking effort atau usaha pengereman.

## 2.2 Ride Index
Ride index, merupakan indeks turunan dari akselerasi dan frekuensi getaran (Lamma, 2013). Nilai ride index ini memberi isyarat tentang keamanan dan kenyamanan penumpang/muatan.  Nilai  ride  index  ini  dapat dikelompokkan  mulai  dari  yang  paling  baik,  sampai yang  paling  buruk  yang  dapat  dikategorikan  menjadi beberapa  kategori  berdasarkan  tingkat  kenyamanan (Fajrul  Amin,  2016).  Berdasarkan standard  ISO  2631 (International  Standard,  1997).  Nilai  kenyamanan dapat  dikategorikan  melalui  percepatan  yang  terjadi. Nilai  kenyamanan  terhadap  percepatan  terlihat  pada Tabel 1 berikut.

## Tabel 1. Riding Quality
Less than 0.315 𝑚/𝑠 2
Not Uncomfortable
0.315 𝑚/𝑠 2 to 0.630 𝑚/𝑠 2 A little Uncomfortable 0.500 𝑚/𝑠 2 to 0.100 𝑚/𝑠 2 Fairly Uncomfortable
0.800 𝑚/𝑠 2 to 0.160 𝑚/𝑠 2 Uncomfortable
1.25 𝑚/𝑠 2 to 2.50 𝑚/𝑠 2 Very Uncomfortable
Greater than 2 𝑚/𝑠 2

## Extremely Uncomfortable
Tabel  1.  menunjukan  bahwa  ada  beberapa  tingkatan percepatan  yang  berpengaruh  terhadap  tingkat ketidaknyamanan  penumpang.  Percepatan  yang  dapat diterima oleh penumpang yaitu dibawah 0,315 m/s2.
Sedangkan  untuk  nilai ride  index dapat  dihitung melalui  rumus  (K.  V.  Gangadharan,  2020).  Rumus yang  digunakan  untuk  menghitung  nilai ride  index dapat  dilakukan  berdasarkan  persamaan  1  berikut (Budiwantoro dkk., 2018):
𝑊 𝑧 = (∫ 𝑎 3 𝐵 3 𝑑𝑓 𝑓 2 𝑓 1 ) 1/10 ……………………. (1)
Keterangan :
Wz : Nilai Ride Index a : Percepatan (m/s 2 ) B : Weighting factor f : Frekuensi (Hz)
Tingkat kenyamanan ride index dijelaskan pada Tabel 2 berikut.
Tabel 2. Ride Index 𝑾 𝒛 Riding Quality 1 Very Good 2 Good 3 Satisfactory 4 Acceptable for Running 4,5 Not Acceptable for Running 5 Dangerous

## 3 METODE PENELITIAN
3.1 Tahapan Penelitian ( Flowchart )
MULAI Studi Literatur dan Wawancara Identifikasi dan Perumusan Masalah Penyusunan Pendahuluan : 1. Rumusan Masalah 2. Tujuan Penelitian 3. Batasan Masalah 4. Manfaat Penelitian Diterima Tidak Persiapan Penelitian Ya Pengumpulan Data Penelitian A A Input Data Penelitian Pada Software Pengambilan Data Penelitian Analisis Data Penelitian SELESAI Kesimpulan Penelitian
3.2 Metodologi Penelitian ( Flowchart ) A Input Parameter tractive effort dan braking effort pada Software Universal Mechanism Validasi dengan data uji dinamis Tidak Sesuai Re-design Track Uji pada Software Universal Mechanism Sesuai Validasi dengan data track Tidak Sesuai MULAI Studi Literatur dan Wawancara Pengumpulan Data dan Parameter Uji A Simulasi Longitudinal Train Dynamic Tahap 2 : On Track Simulation Validasi dengan data track Tidak Sesuai Sesuai Simulasi Longitudinal Train Dynamic Tahap 1 : Traction dan Braking Validasi dengan data uji dinamis Tidak Sesuai Sesuai Simulasi Longitudinal Train Dynamic Tahap 3 : Final Simulation Validasi dengan data uji dinamis Tidak Sesuai Data Hasil Simulasi Longitudinal Train Dynamic Analisa dan Kesimpulan Sesuai SELESAI Gambar 2. Flowchart Metodologi Penelitian 3.3 Model LRT Jabodebek
Desain model LRT yang digunakan merupakan model yang  disederhanakan  dengan  spesifikasi  yang  sama, seperti  massa  benda,  ukuran  benda,  dan  parameter
Jurnal Perkeretaapian Indonesia (Indonesian Railway Journal) Vol.6 No. 2 Oktober 2022 p-ISSN 2550-1127/e-ISSN 2656-8780
lainnya  (Menteri  Perhubungan,  2017).  Model LRT Jabodebek terlihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Model LRT Jabodebek
3.4 Parameter LRT Jabodebek
Parameter  yang  terdapat  pada  LRT  Jabodebek  terdiri dari  parameter tractive  effort dan braking  effort. Parameter tractive effort model LRT Jabodebek terlihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Parameter tractive effort
Parameter braking effort model LRT Jabodebek terlihat pada Gambar 5.
Gambar 5. Parameter braking effort

## 3.5 Validasi model LRT Jabodebek
Sebelum melakukan simulasi dilakukan validasi model dengan membandingkan  nilai dari perhitungan manual dengan  data  dari  simulasi.  Hal  ini  untuk  mengetahui tingkat validitas model selama simulasi. Perbandingan antara data  perhitungan  dan  simulasi  ditunjukan pada Tabel 1.
Tabel 3. Validasi model LRT Jabodebek Data Perhitungan Data Simulasi Error Akurasi 5400 5409.6 0.2 % 99.8 % 13500 13524 0.2 % 99.8 % 23625 23667 0.2 % 99.8 % 33750 33810 0.2 % 99.8 % 47250 47334 0.2 % 99.8 % 57375 57477 0.2 % 99.8 % 66100 66217.5 0.2 % 99.8 % Rata-rata 0.2 % 99.8 % 3.6 Model track simulasi
Model track yang  digunakan  sesuai  dengan  data spesifikasi track pada lengkungan longspan Kuningan. Gambar  track  yang  digunakan  untuk  simulasi  serta parameternya terlihat pada Gambar 3.
Gambar 6. Model track simulasi
Parameter track disesuaikan dengan data pada Tabel 2.
Tabel 4. Model track LRT Jabodebek Panjang lengkungan 148 m Radius lengkung 115 m Lengkung masuk 86.5 m Lengkung keluar 86.5 m Peninggian rel ( Cant ) 70 mm Pelebaran rel
X Y Z
Jurnal Perkeretaapian Indonesia (Indonesian Railway Journal) Vol.6 No. 2 Oktober 2022 p-ISSN 2550-1127/e-ISSN 2656-8780
3.7 Alat dan Bahan
Dalam penelitian simulasi pengaruh variasi kecepatan LRT Jabodebek pada longspan terpanjang terhadap ride index ini  diperlukan  alat  penunjang  seperti  Laptop digunakan  untuk  menjalankan software simulasi  dan Software  Universal  Mechanism digunakan  untuk membuat  track  uji,  input  parameter  uji,  dan  simulasi Longitudinal Train Dynamic ( LTD ) serta analisis hasil simulasi.
Bahan  yang  diperlukan  untuk  melakukan  simulasi  ini adalah  Model  LRT  Jabodebek, track berupa  jalur longspan di daerah Kuningan, Jawa Barat, dan standar yang digunakan yaitu ISO 2631 .

## 4 HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  simulasi  penelitian  berupa  grafik  perbandingan nilai ride  index terhadap  kecepatan.  Kriteria keberterimaan  dari  nilai ride  index merujuk  pada standar ISO 2361 (International Standard, 1997).

## 4.1 Ride Index
Berdasarkan  simulasi  yang  dilakukan  diketahui  nilai ride  index dan  percepatan  longitudinal  pada  setiap variasi  kecepatan  yang  ditunjukan  pada  Tabel  3 (Budiwantoro, 2018).
Tabel 5. Data Hasil Simulasi Kecepatan (kmh) Ride Index Ride Quality Comfort Quality 10 1,4747427 Good Not Uncomfortable 20 1,6533716 Good Not Uncomfortable 30 1,8409451 Good Not Uncomfortable 40 2,2335365 Good Not Uncomfortable 50 2,4009598 Good Not Uncomfortable 60 2,6713053 Satisfac tory Not Uncomfortable
Dari data hasil simulasi diatas dihasilkan grafik untuk melihat letak kategori ride index (Budiwantoro, 2018) pada setiap variasi terlihat pada Gambar 4.
Gambar 7. Grafik nilai ride index terhadap kecepatan
Gambar  4.  merupakan  grafik  dari  nilai  ride  index terhadap  kecepatan.  Dapat  diketahui  bahwa  letak variasi kecepatan 10 hingga 50 kmh berada pada zona hijau  atau  disebut  kategori  good  (baik).  Sedangkan letak  variasi  kecepatan  60  kmh  berapa  pada  zona kuning atau disebut kategori satisfactory (cukup baik). Berdasarkan grafik pada Gambar 4 dapat dilihat bahwa semakin  tinggi  kecepatan  dari  suatu  kereta  maka tingkat  kenyamanan  penumpang  semakin  buruk  atau tidak nyaman

## 4.2 Kecepatan Optimal
Berdasarkan  hasil  simulasi  yang  dilakukan  dapat diketahui  kecepatan  optimal LRT Jabodebek  saat melewati  lengkungan longspan Kuningan  (Farozy, 2021). Grafik kecepatan optimal terlihat pada Gambar 5.
Jurnal Perkeretaapian Indonesia (Indonesian Railway Journal) Vol.6 No. 2 Oktober 2022 p-ISSN 2550-1127/e-ISSN 2656-8780
Gambar 5. menunjukan bahwa kecepatan optimal LRT Jabodebek  berada  di  rentang  kecepatan  30  hingga  40 kmh dikarenakan nilai ride index yang dihasilkan dari rentang  kecepatan  tersebut  mendekati  nilai  yang disarankan  dalam  ISO  2631  (International  Standard, 1997).  Pada  rentang  kecepatan  30  hingga  40  kmh memiliki waktu tempuh yang efisien dikarenakan nilai ride index pada rentang kecepatan 30 hingga 40 kmh mendekati nilai 2. Dengan nilai ride index mendekati nilai  2  dan  waktu  tempuh  yang  efisien.  Rentang kecepatan  30  hingga  40  kmh  dapat  disebut  sebagai kecepatan optimal.

## 5 KESIMPULAN
Berdasarkan  analisis  hasil  dari  simulasi  variasi kecepatan  pada  lengkungan longspan menggunakan metode longitudinal train dynamic disimpulkan dua hal berikut.
a. Nilai  data  simulasi  dengan  5  variasi  kecepatan didapatkan  nilai  ride  index  berdasarkan ISO 2631 dengan  menggunakan  metode  longitudinal  train dynamic.  Kecepatan  LRT  Jabodebek  pada  variasi 10  hingga  50  kmh  telah  memenuhi  kriteria  pada kategori good (baik) standar ISO 2631
(International  Standard,  1997)  dikarenakan  nilai ride  index  masih  dibawah  2.5.  Tetapi  pada kecepatan  10  hingga  20  kmh  terjadi  perlambatan yang menyebabkan kereta berhenti, jadi tidak dapat masuk  dalam  rekomendasi  kecepatan  pada  saat melewati  lengkungan longspan .  Sedangkan  untuk kecepatan 60 kmh belum memenuhi kategori good (baik)  dikarenakan  nilai ride  index lebih  dari  2.5. Dan  percepatan longitudinal pada  seluruh  variasi masih berada di kategori not uncomfortable nyaman menurut ISO 2631 (International Standard, 1997).
b. Kecepatan  optimal LRT Jabodebek  berdasarkan nilai ride index pada hasil simulasi berada di rentang 30  hingga  40  kmh.  Dikarenakan  nilai ride  index pada kecepatan 30 kmh dan 40 kmh mendekati nilai 2  atau  kategori good (baik).  Jadi  kecepatan  pada rentang  30  hingga  40  kmh  dapat  dijadikan kecepatan  rekomendasi  pada  saat  operasional LRT Jabodebek.

## REFERENSI
Budiwantoro,  B.,  Masyhur,  A.  H.,  &  Suganda,  I.
(2018).  Testing  of  dynamic  characteristic  and comfort of Indonesia automated people mover from Bandung. AIP Conference Proceedings , 1977 (June 2018). https://doi.org/10.1063/1.5042985 Fajrul Amin, E. P. (2016). Analisis Pengaruh Korugasi Pada  Lengkung  Lintas  Stasiun  Fatmawati Terhadap  Ride  Index  Dan  Usia  Pakai  Rel . 1 (July), 1–23.
International Standard (1997). ISO 2631-1. Mechanical
Vibration  and  Shock  –  Evaluation  of  human exposure to whole body vibration.
Menteri  Perhubungan  (2017).  KP  765.  Penetapan
Kriteria Desain Dan Spesifikasi Teknis Pembangunan  Kereta  Api  Ringan  / Light  Rail Transit (LRT) Jabodebek Farozy,  I.  H.  (2021). Kontruksi  Longspan  LRT Jabodebek .
K.  V.  Gangadharan  (2020).  Experimental  and Analytical  Ride  Comfort  Evaluation  of  a  Railway Coach.
Lamma,  M.  (2013). Test Drive  Result  Of  Ride  Index Development System At Dynamic Test.
Sharma, S. K., & Kumar, A. (2017). Impact of electric locomotive  traction  of  the  passenger  vehicle  Ride quality in longitudinal train dynamics in the context of Indian railways. Mechanics and Industry , 18 (2). https://doi.org/10.1051/meca/2016047
Simon Iwnicki, Maksym Spiryagin, Colin Cole, T. M. (2019). Handbook of Railway Vehicle Dynamic .
Abdullah, M. (2017). Fisika Dasar. https://doi.org/10.4324/9780429279034-1 INKA. (2020). Spesifikasi Lrt Jabodebek . https://www.inka.co.id/product/view/76
James, S. S., Anderson, S. R., & Lio, M. Da. (2020).
Longitudinal Vehicle Dynamics: A Comparison Of Physical  And  Data-Driven  Models  Under  Large- Scale Real-World Driving Conditions. Ieee Access , 8 , 73714–73729. https://doi.org/10.1109/access.2020.2988592 Subyanto, M. (1977). Dinamika Kendaraan Rel . Udemy.  (2020). Longitudinal  Train  Dynamic . https://www.udemy.com/course/rail-vehicle- engineering-101/learn/lecture/5664814#overview
Uyulan, C., & Arslan, E. (2020). Simulation And Time- Frequency  Analysis  Of  The  Longitudinal  Train Dynamics Coupled With A Nonlinear Friction Draft Gear. Nonlinear Engineering , 9 (1).
https://doi.org/10.1515/nleng-2020-0003
Wu, Q. (2015). Rolling Resistance Curve . https://www.researchgate.net/figure/longitudinal- train-dynamics-assume-that-there-are-i-i-i-i-3- vehicles-in-the_fig3_301887574
Baharuddin,  Musthofa  (2018).  Evaluasi  Pengaruh Lengkung  Kereta  Api  Di  Km.1+065-Km.1+279 Terhadap  Kecepatan  Kereta  Api.  Universitas Muhammadiyah Sumatera Utara.