Judul: Optimizing the Process of Pickup-Delivery and Handling Times with Time Windows using Ant Colony and Tabu Search Algorithms
Abstrak: Traveling Salesman Problem with Pick-ups, Deliveries, Handling Costs (times), and Time Windows (TSPPDHTW) merupakan permasalahan antar jemput barang yang memuat kendala keterbatasan pada kapasitas kendaraan, akses angkut pada kendaraan, dan time windows pelanggan. Permasalahan kasus TSPPDHTW telah dimodelkan pada penelitian sebelumnya dan berhasil diselesaikan dengan menggunakan metode eksak untuk mendapatkan rute dan kebijakan penyusunan barang yang meminimumkan waktu tempuh dan waktu penanganan, tetapi pencarian solusi dengan metode eksak membutuhkan waktu komputasi yang sangat lama yaitu sekitar 134 jam sehingga sangat tidak efisien untuk diaplikasikan dalam kehidupan sehari-hari. Pada penelitian ini, kasus TSPPDHTW diselesaikan dengan meggunakan metode metaheuristik. Metaheuristik merupakan metode yang mencari solusi melalui pendekatan pada solusi optimal dengan waktu komputasi yang lebih cepat. Ant Colony Optimization (ACO) dan Tabu Search (TS) merupakan metaheuristik yang sering dikombinasikan oleh para peneliti untuk menyelesaikan kasus TSP dan turunannya. ACO merupakan metode berupa algoritme yang meniru koloni semut ketika mencari sumber makanan dan kembali ke sarangnya yang secara alami mencari rute terpendek, sedangkan TS adalah metaheuristik yang menggunakan prosedur pencarian heuristik lokal untuk mencari solusi berdasarkan keoptimalan lokal. Tujuan penelitian ini adalah mengembangkan algoritme heuristik berbasis ACO dan TS untuk menyelesaikan model TSPPDHTW pada penelitian sebelumnya kemudian membandingkan hasilnya dengan solusi eksak. Data yang digunakan yaitu 14 toko sepeda yang ada di Bogor sebagai pelanggan dan satu sebagai depot. Data waktu tempuh antartoko diperoleh menggunakan bantuan Google maps. Time windows yang didefinisikan sebagai waktu buka dan tutup masing-masing toko serta jumlah permintaan setiap toko menggunakan data hipotetik. Pengembangan algoritme dilakukan dengan menggunakan bahasa pemrograman Octave. Dalam penelitian ini, algoritme ACO dan TS dikembangkan sesuai dengan kompleksitas masalah pada TSPPDHTW, kemudian dilakukan simulasi untuk mengetahui nilai parameter yang cocok untuk menyelesaikan studi kasus TSPPDHTW. Penyelesaian studi kasus yang dilakukan akan dibandingkan hasilnya dengan metode eksak. Pengembangan ACO dimulai dengan menambah beberapa fungsi pada algoritme dasar berupa fungsi clustering, evaluasi kendala, cutting tour, dan penyusunan barang di dalam kendaraan serta modifikasi pada aturan transisi. Fungsi clustering diterapkan sebelum proses pembangunan rute. Fungsi ini bertujuan mengklasifikasikan seluruh pelanggan yang akan dikunjungi berdasarkan kedekatan jarak pada time windows sehingga solusi dapat lebih mudah mengarah pada solusi yang fisibel. Fungsi evaluasi kendala ditujukan agar pelanggan yang akan dihitung peluang transisinya hanyalah pelanggan yang memenuhi kendala, dalam hal ini yaitu kendala kapasitas kendaraan dan time windows pelanggan. Fungsi cutting tour adalah fungsi yang digunakan ketika semut terjebak saat pembangunan rute akibat tidak ada lagi pelanggan yang memenuhi kendala pada saat itu. Selanjutnya adalah fungsi yang mengatur penyusunan barang di dalam kendaraan. Kebijakan penyusunan barang yang digunakan pada penelitian ini adalah menyusun barang jenis I milik pelanggan selanjutnya di posisi paling belakang kendaraan sesaat sebelum dikunjungi, diikuti dengan barang-barang jenis II yang sudah diambil, kemudian barang jenis I yang belum diantar berada di posisi paling depan. Terakhir yaitu memodifikasi aturan transisi, dilakukan dengan menambahkan unsur prioritas pada saat memilih pelanggan selanjutnya, yaitu dengan memilih pelanggan yang memiliki batas awal time windows terkecil sebagai pelanggan selanjutnya yang dikunjungi. Tidak hanya ACO, TS juga memerlukan sedikit pengembangan agar dapat menyelesaikan kasus TSPPDHTW. Pengembangan dilakukan dengan menambahkan fungsi yang dapat mengevaluasi move yang akan dilakukan
Keyword: ACO, antar jemput barang, tabu search, TSP, waktu penanganan