ANTISIPASI KEDATANGAN KENDARAAN DARURAT MELALUI EMERGENCY MESSAGE PADA LINGKUNGAN VEHICULAR ADHOC NETWORK
Johan Ericka W.P (1) ,
Prodi Teknik Informatika, STIKI Malang, email : johan@stiki.ac.id
Abstract: VANET (Vehicular  Ad  Hoc  Network)  is a relatively new  technology  in  computer  network.This technology  will enable  communication  between  vehicles  by  sending  datas wirelessly. This  research  will  use VANET technology to broadcast emergency messages, so every vehicles that receive the emergency data can do anticipating action (stop / pull over / slowdown) to clear the road for emergency vehicles (police / firetrucks / ambulance).

## Keywords: VANET, emergency message, anticipating
Salah  satu  kejadian  di  jalan  raya  yang seringkali  mengakibatkan  hilangnya  korban  jiwa adalah keterlambatan  kedatangan  kendaraan darurat  (ambulans,  pemadam  kebakaran,  polisi) ke tempat kejadian perkara. Seringkali keterlambatan tersebut disebabkan oleh kemacetan sepanjang perjalanan. Menurut Peraturan Pemerintah No. 44 Tahun 1993 tentang Kendaraan dan  Pengemudi  pada  pasal  66 disebutkan  bahwa  kendaraan  ambulans  dapat memasang lampu isyarat berwarna biru. Sedangkan  menurut  Undang – Undang  No.  22 tahun 2009 kendaraan Ambulans dapat menggunakan  lampu  isyarat  berwarna  merah. Selain  penggunaan  lampu  isyarat,  menurut Peraturan Pemerintah No. 44 Tahun 1993 tentang Kendaraan  dan  Pengemudi  pada  pasal  75, kendaraan darurat juga dapat menggunakan suara sirine.  Pada  Undang – Undang  No.22  Tahun 2009  pasal  134  juga  menyebutkan  bahwa kendaraan darurat mendapatkan hak utama untuk di dahulukan oleh pengguna jalan lainnya.
Meskipun  kendaraan  darurat  telah  di lengkapi  oleh  lampu  isyarat  serta  suara  sirine namun  karena  berbagai  keterbatasan  kondisi  di lapangan  (bising,  pandangan  ke  belakang terhalang  dll)  mengakibatkan  kendaraan  yang berada di depannya tidak dapat merespon dengan cepat  ketika  kendaraan  darurat  telah  mendekat. Sehingga  meskipun  kendaraan  darurat  telah memiliki  prioritas  utama  di  jalan  (menurut Undang – Undang)  namun  masih  saja  tidak mendapatkan prioritas di jalan raya.
Berangkat  dari  hal  tersebut  maka  pada penelitian  ini  akan  mengambil  studi  kasus  untuk memberikan  peringatan  kedatangan  kendaraan darurat  melalui  pendekatan  pengiriman  data dengan  teknologi  VANET.  VANET  (Vehicular AdHoc  Network)  adalah  sebuah teknologi
komunikasi  data  nirkabel  yang  memungkinkan setiap kendaraan dapat saling bertukar data.
Dengan  menggunakan  teknologi  ini  maka kendaraan  darurat  dapat  mengirimkan  data kepada  kendaraan  yang  berada  di  sekitarnya sebagai peringatan bahwa kendaraan darurat akan melewati  tempat  tersebut.  Kendaraan  yang menerima  data  tersebut  akan  diperingatkan  agar memberikan jalan kepada kendaraan darurat yang akan  lewat.  Selain  memperingatkan  pengendara, kendaraan  yang  menerima  data  juga  bertugas untuk  meneruskan  ke kendaraan  lain  di sekitarnya sehingga kendaraan lain akan memberikan  jalan  kepada  kendaraan  darurat meskipun  tidak  mendengar  sirine  maupun melihat lampu isyarat.

## METODE PENELITIAN
Karena  sampai  saat  ini  teknologi  VANET masih  dalam  tahap  pengembangan  sehingga belum ada alat yang dapat diujicobakan di dunia nyata.  Maka  uji  coba  pada  penelitian  ini dilakukan  pada  lingkungan  simulator.  Adapun simulator  yang  digunakan  pada  penelitian  ini antara lain sebagai berikut :
- Network Simulator 2.34
Berguna  untuk mensimulasikan  hal – hal yang berkaitan dengan data.
- Simulator for Urban Mobility (SUMO 0.19) Berguna  untuk  mensimulasikan  hal – hal yang berhubungan dengan pergerakan kendaraan.
- OpenStreet Map
Berguna untuk mengunduh peta dunia nyata sebagai tempat simulasi pergerakan kendaraan  yang  dibuat  pada  simulator SUMO.
Setelah  menentukan simulator  yang  akan digunakan  maka  berikutnya  adalah  menentukan langkah – langkah  yang  dilakukan  pada penelitian ini :
a. Mengunduh peta untuk simulasi Untuk  mendapatkan  hasil simulasi  yang mendekati  situasi  nyata  di  lapangan,  maka simulasi  yang  dilakukan  menggunakan  peta nyata  yang  diambil  dari  website  Open  Street Map. Peta di ambil dari salah satu bagian dari perumahan  di  kota  Malang  karena  bentuknya yang  mendekati  bujur  sangkar  seperti  pada gambar 1 dibawah ini.
Gambar 1 Peta dari OpenStreet Map

## b. Membuat pergerakan kendaraan
Setelah  peta  di  dapatkan  dan  di-import kedalam  simulator  SUMO,  kemudian  akan dapat  di  lakukan pembuatan  pergerakan kendaraan. Langkah – langkah untuk membat kendaraan  yang  bergerak  pada  peta dapat dilihat pada gambar 2
Gambar 2. Langkah – langkah penelitian
Hasil  dari  proses  diatas  adalah  pergerakan kendaraan pada peta seperti yang tampak pada gambar 3 dibawah ini
Gambar 3 Pergerakan kendaraan pada peta
Setelah pergerakan kendaraan dibuat maka berikutnya  adalah  membuat  pengiriman  data antar kendaraan. Pengiriman data antar kendaraan  disimulasikan  dengan  menggunakan Network  Simulator  2.34. Agar  data  yang dihasilkan  dapat  bersifat  valid  maka  akan  dibuat 2  skenario  pengujian  dengan  parameter – parameter sebagai berikut : Tabel 1 Parameter Skenario 1 Parameter Nilai RoutingProtocol Dumb Agent ChannelType Channel/WirelessChannel PropagationModel Propagation/TwoRayGround NetworkInterface Phy/WirelessPhy NumberNodes 150 Topography_X 1500m Topography_Y 1500m SimulationTime 120s
Pada  skenario  1  diatas  jumlah  kendaraan sebanyak  150  kendaraan  (nodes)  pada  peta sebesar  1500m 2 dengan  pergerakan  kendaraan pada  peta  di  set  acak. Emergency  message dikirimkan dari kendaraan ke-0 secara broadcast setiap  10  detik  selama  waktu  simulasi  120 detik.Kemudian  dianalisa  hasil  dari  setiap broadcast tersebut.
Sebagai  skenario  pembanding  juga di lakukan  simulasi  pada  peta  yang  sama  dengan parameter  yang  sama namun  dengan  jumlah kendaraan yang lebih sedikit untuk mensimulasikan  kondisi  pada  jalanan  yang  sepi.
Berikut parameter yang digunakan pada skenario penelitian kedua :
Setelah  menentukan simulator  yang  akan digunakan  maka  berikutnya  adalah  menentukan langkah – langkah  yang  dilakukan  pada penelitian ini :
a. Mengunduh peta untuk simulasi Untuk  mendapatkan  hasil simulasi  yang mendekati  situasi  nyata  di  lapangan,  maka simulasi  yang  dilakukan  menggunakan  peta nyata  yang  diambil  dari  website  Open  Street Map. Peta di ambil dari salah satu bagian dari perumahan  di  kota  Malang  karena  bentuknya yang  mendekati  bujur  sangkar  seperti  pada gambar 1 dibawah ini.
Gambar 1 Peta dari OpenStreet Map

## b. Membuat pergerakan kendaraan
Setelah  peta  di  dapatkan  dan  di-import kedalam  simulator  SUMO,  kemudian  akan dapat  di  lakukan pembuatan  pergerakan kendaraan. Langkah – langkah untuk membat kendaraan  yang  bergerak  pada  peta dapat dilihat pada gambar 2
Gambar 2. Langkah – langkah penelitian
Hasil  dari  proses  diatas  adalah  pergerakan kendaraan pada peta seperti yang tampak pada gambar 3 dibawah ini
Gambar 3 Pergerakan kendaraan pada peta
Setelah pergerakan kendaraan dibuat maka berikutnya  adalah  membuat  pengiriman  data antar kendaraan. Pengiriman data antar
kendaraan  disimulasikan  dengan  menggunakan Network  Simulator  2.34. Agar  data  yang dihasilkan  dapat  bersifat  valid  maka  akan  dibuat 2  skenario  pengujian  dengan  parameter – parameter sebagai berikut : Tabel 1 Parameter Skenario 1 Parameter Nilai RoutingProtocol Dumb Agent ChannelType Channel/WirelessChannel PropagationModel Propagation/TwoRayGround NetworkInterface Phy/WirelessPhy NumberNodes 150 Topography_X 1500m Topography_Y 1500m SimulationTime 120s
Pada  skenario  1  diatas  jumlah  kendaraan sebanyak  150  kendaraan  (nodes)  pada  peta sebesar  1500m 2 dengan  pergerakan  kendaraan pada  peta  di  set  acak. Emergency  message dikirimkan dari kendaraan ke-0 secara broadcast setiap  10  detik  selama  waktu  simulasi  120 detik.Kemudian  dianalisa  hasil  dari  setiap broadcast tersebut.
Sebagai  skenario  pembanding  juga di lakukan  simulasi  pada  peta  yang  sama  dengan parameter  yang  sama namun  dengan  jumlah kendaraan yang lebih sedikit untuk mensimulasikan  kondisi  pada  jalanan  yang  sepi. Berikut parameter yang digunakan pada skenario penelitian kedua :
Setelah  menentukan simulator  yang  akan digunakan  maka  berikutnya  adalah  menentukan langkah – langkah  yang  dilakukan  pada penelitian ini :
a. Mengunduh peta untuk simulasi Untuk  mendapatkan  hasil simulasi  yang mendekati  situasi  nyata  di  lapangan,  maka simulasi  yang  dilakukan  menggunakan  peta nyata  yang  diambil  dari  website  Open  Street Map. Peta di ambil dari salah satu bagian dari perumahan  di  kota  Malang  karena  bentuknya yang  mendekati  bujur  sangkar  seperti  pada gambar 1 dibawah ini.
Gambar 1 Peta dari OpenStreet Map

## b. Membuat pergerakan kendaraan
Setelah  peta  di  dapatkan  dan  di-import kedalam  simulator  SUMO,  kemudian  akan dapat  di  lakukan pembuatan  pergerakan kendaraan. Langkah – langkah untuk membat kendaraan  yang  bergerak  pada  peta dapat dilihat pada gambar 2
Gambar 2. Langkah – langkah penelitian
Hasil  dari  proses  diatas  adalah  pergerakan kendaraan pada peta seperti yang tampak pada gambar 3 dibawah ini
Gambar 3 Pergerakan kendaraan pada peta
Setelah pergerakan kendaraan dibuat maka berikutnya  adalah  membuat  pengiriman  data antar kendaraan. Pengiriman data antar
kendaraan  disimulasikan  dengan  menggunakan Network  Simulator  2.34. Agar  data  yang dihasilkan  dapat  bersifat  valid  maka  akan  dibuat 2  skenario  pengujian  dengan  parameter – parameter sebagai berikut : Tabel 1 Parameter Skenario 1 Parameter Nilai RoutingProtocol Dumb Agent ChannelType Channel/WirelessChannel PropagationModel Propagation/TwoRayGround NetworkInterface Phy/WirelessPhy NumberNodes 150 Topography_X 1500m Topography_Y 1500m SimulationTime 120s
Pada  skenario  1  diatas  jumlah  kendaraan sebanyak  150  kendaraan  (nodes)  pada  peta sebesar  1500m 2 dengan  pergerakan  kendaraan pada  peta  di  set  acak. Emergency  message dikirimkan dari kendaraan ke-0 secara broadcast setiap  10  detik  selama  waktu  simulasi  120 detik.Kemudian  dianalisa  hasil  dari  setiap broadcast tersebut.
Sebagai  skenario  pembanding  juga di lakukan  simulasi  pada  peta  yang  sama  dengan parameter  yang  sama namun  dengan  jumlah kendaraan yang lebih sedikit untuk mensimulasikan  kondisi  pada  jalanan  yang  sepi.
Berikut parameter yang digunakan pada skenario penelitian kedua :
Tabel 2 Parameter Skenario 2 Parameter Nilai RoutingProtocol Dumb Agent ChannelType Channel/WirelessChannel PropagationModel Propagation/TwoRayGround NetworkInterface Phy/WirelessPhy NumberNodes 25 Topography_X 1500m Topography_Y 1500m SimulationTime 120s
Berikut potongan  kode  program  untuk mengirimkan data secara broadcast.
Agent/MessagePassing/Flooding instproc send_message {size message_id data port} { $self instvar messages_seen node_ global ns MESSAGE_PORT BROADCAST_ADDR lappend messages_seen $message_id $ns trace-annotate "[$node_ node-addr] sending message $message_id" $self sendto $size "$message_id:$data" $BROADCAST_ADDR $port}
Kode program pengirim emergency message
Kode  program  tersebut  di  pasang  pada  setiap kendaraan  sehingga  ketika  menerima emergency message untuk pertama kalinya, maka kendaraan tersebut  akan  mem-broadcast kembali  data tersebut.  Namun  apabila  kendaraan  menerima data  yang  sama  untuk  kedua  kalinya,  maka kendaraan  tersebut  tidak  mem-broadcast (untuk menghindari boradcast storm).
Agent/MessagePassing/Flooding instproc recv {source sport size data} { $self instvar messages_seen node_ global ns BROADCAST_ADDR # extract message ID from message set message_id [lindex [split $data ":"] 0] puts "\nNode [$node_ node-addr] got message $message_id\n"
if {[lsearch $messages_seen $message_id] == -1} { lappend messages_seen $message_id $ns trace-annotate "[$node_ node- addr] received {$data} from $source" $ns trace-annotate "[$node_ node- addr] sending message $message_id" $self sendto $size $data $BROADCAST_ADDR $sport } else { $ns trace-annotate "[$node_ node- addr] received redundant message $message_id from $source" } }
Kode program penerima emergency message

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada  penelitian  ini  salah  satu  kendaraan diasumsikan sebagai  pengirim  pesan yang akan di kirimkan secara broadcast ke setiap kendaraan yang  berada  pada  peta  tersebut  dengan  tujuan memberikan  informasi  /  peringatan  bahwa  akan ada kendaraan emergency yang akan lewat. Data akan dikirimkan antar kendaraan secara broadcast sehingga semua kendaraan mendapatkan emergency message tersebut. Untuk menghindari broadcast  storm (broadcast yang tidak dapat berhenti) maka setiap kendaraan yang telah menerima data yang sama tidak diperbolehkan melakukan broadcast kembali.Hasil  dari  pengujian  pada  masing – masing  skenario  menunjukkan  bahwa  setiap kendaraan  yang  ada  pada  peta  mendapatkan setiapemergency messageyang dikirimkan seperti yang  tampak  pada  grafik 1  dan grafik 2  berikut ini.
Grafik 1 Jumlah kendaraan penerima emergency

## message pada skenario 1

## Grafik 2 Jumlah kendaraan penerima emergency message pada skenario 2
Dari  grafik  diatas  dapat  diketahui  bahwa emergency  message terkirim  kepada  setiap kendaraan  yang  ada  pada  peta  meskipun  arah pergerakan  kendaraan  tersebut  acak  (tidak  selalu berdekatan).
0 149 149 149 149 149 149 149 149 149 149 149 0 50 100 150 200 0 50 100 150 Ke nd ara an Waktu Simulasi 0 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 0 10 20 30 0 50 100 150 Ke nd ara an Waktu
Grafik 3 Rata – rata waktu pengiriman data Dari grafik 3 diatas dapat diketahui bahwa rata – rata  waktu  pengiriman  data  antar kendaraan  dipengaruhi  oleh  jumlah  kendaraan. Semakin banyak  jumlah  kendaraan  maka  waktu yang  dibutuhkan  untuk  mengirimkan  data  juga akan  semakin  lama.  Selain  jumlah  kendaraan, kepadatan  kendaraan  pada  peta juga  turut mempengaruhi kecepatan pengiriman data. Semakin  padat  kendaraan  pada  peta,  maka semakin  cepat  pula  data  dapat  terkirim. Namun seperti yang tampak pada Grafik 1 dan 2 dari 10 percobaan  pengiriman emergency  message, data dapat diterima oleh seluruh kendaraan yang ada.

## KESIMPULAN
Dari  penelitian  di  atas  dapat  disimpulkan bahwa  pengiriman emergency message melalui data  secara broadcast terbukti  lebih  efektif  jika dibandingkan  dengan  penggunaan  cahaya  dan suara. Karena dengan menggunakan data, seluruh kendaraan  meskipun  yang berada  jauh  dari kendaraan pengirim emergency message (ambulans  /  pemadam  kebakaran  /  polisi)  sudah menerima  data  bahwa  akan  ada  kendaraan  yang membutuhkan  prioritas  jalan  lebih  tinggi.  Dan waktu rata – rata pengiriman datanya juga relatif singkat ( kurang dari 1 detik per kendaraan).

## DAFTAR RUJUKAN
Arunkumar, S. and Panwar, R. 1992. Efficient broadcast using selective flooding. pp. 2060--2067.
Dawood, H. S. and Wang, Y. 2013. An Efficient Emergency Message Broadcasting Scheme in Vehicular Ad Hoc Networks. International Journal of Distributed Sensor Networks, 2013.
Fukuyama, J. 2009. A Probabilistic
Protocol for Multi-Hop Routing in VANETs. Communications Workshops, 2009. ICC Workshops 2009. IEEE International Conference on, pp. 1 - 6.
Granelli, F., Boato, G. and Kliazovich, D.
2006. MORA: A movement-based routing algorithm for vehicle ad hoc networks.
Hsiao, H., Studer, A., Chen, C., Perrig, A., Bai, F., Bellur, B. and Iyer, A. 2011. Flooding- resilient broadcast authentication for vanets. pp. 193--204.
Lai, P., Wang, X., Lu, N. and Liu, F. 2009. A reliable broadcast routing scheme based on mobility prediction for VANET. pp. 1083--1087.
Little, T. D. and Agarwal, A. 2005. An information propagation scheme for VANETs. pp. 155--160.
Liu, R., Luo, T., Zhang, L., Li, J. and Fang, S. 2012. A forwarding acknowledgement based multi-hop broadcast algorithm in vehicular ad hoc networks. pp. 1258--1262.
Lo, S. and Lu, W. 2009. Design of data forwarding strategies in vehicular ad hoc networks. pp. 1--5.
Menouar, H., Filali, F. and Lenardi, M. 2006. A survey and qualitative analysis of MAC protocols for vehicular ad hoc networks. Wireless Communications, IEEE, 13 (5), pp. 30--35.
Nakamura, M., Kitani, T., Sun, W., Shibata, N., Yasumoto, K. and Ito, M. 2010. A method for improving data delivery efficiency in delay tolerant vanet with scheduled routes of cars. pp. 1--5.
Raut, M. Y. and Katkar, V. Emergency Emergency Messaging for Car Accident in Messaging for Car Accident in Messaging for Car Accident in Vehicular Vehicular Vehicular Ad-hoc Network hoc Network hoc Network.
Sun, W., Yamaguchi, H., Yukimasa, K. and Kusumoto, S. 2006. Gvgrid: A qos routing protocol for vehicular ad hoc networks. pp. 130-- 139.
Tseng, Y., Ni, S., Chen, Y. and Sheu, J. 2002. The broadcast storm problem in a mobile ad hoc network. Wireless networks, 8 (2-3), pp. 153--167.
Vindasius, A. and Stanaitis, S. 2010. Analysis of emergency message transmission delays in vehicular wireless mesh network. pp. 35--40.
Yan, G., Yang, W., Weigle, M. C., Olariu, S., Rawat, D. and A. 2010. Cooperative collision warning through mobility and probability prediction. pp. 1172--1177.
Yang, J. and Fei, Z. 2013. Broadcasting
0 0 0 1 1 1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Skenario 1 Skenario 2
with Prediction and Selective Forwarding in Vehicular Networks. International Journal of Distributed Sensor Networks, 2013. Yang, Q. and Shen, L. 2010. A Multi-Hop Broadcast scheme for propagation of emergency messages in VANET. pp. 1072--1075.
Yu,  S.  and  Cho,  G.  2006.  A  selective flooding  method  for  propagating  emergency messages in vehicle safety communications. 2 pp. 556--561.