Download docx - Analisis Dan Simulasi Belok Kendaraan Roda Empat Saat Parkir Secara Paralel

Analisis dan simulasi belok kendaraan roda empat saat parkir secara paralel menggunakan software Matlab

Latar belakangDewasa ini semakin banyak orang yang mempunyai mobil. Sehingga menyebabkan jalanan macet di beberapa tempat. Kemacetan ini di sebabkan oleh semakin tingginya produksi mobil dan pembeliaan mobil oleh konsumen. Semakin tinggi jumlah kendaraan di jalan maka semakin sempit lahan parkir di jalan. Dan banyak orang yang memparkir di sembarangan tempat atau bisa di sebut dengan parkir liar. Hal ini berdampak pada kemacetan di jalan. Solusi yang tepat untuk mengatasi parkir liar adalah dengan parkir yang teratur.Parkir adalah keadaan tidak bergerak suatu kendaraan yang bersifat sementara karena ditinggalkan oleh pengemudinya. Secara hukum dilarang untuk parkir di tengah jalan raya; namun parkir di sisi jalan umumnya diperbolehkan. Fasilitas parkir dibangun bersama-sama dengan kebanyakan gedung, untuk memfasilitasi kendaraan pemakai gedung.Termasuk dalam pengertian parkir adalah setiap kendaraan yang berhenti pada tempat-tempat tertentu baik yang dinyatakan dengan rambu lalu lintas ataupun tidak, serta tidak semata-mata untuk kepentingan menaikkan dan/atau menurunkan orang dan/atau barang.Dalam analisis kali ini penulis akan mensimulasi kendaraan roda empat saat mau parkir secara paralel. Yaitu parkir diatur dalam sebuah baris, dengan bumper depan mobil menghadap salah satu bumper belakang yang berdekatan. Untuk simulasi gerakan kendaraan berbelok dengan menggunakan bantuan software MATLAB

Tinjauan PustakaAda tiga jenis utama parkir, yang berdasarkan mengaturan posisi kendaraan, yaitu parkir paralel, parkir tegak lurus, dan parkir serongParkir paralelParkir sejajardimanaparkir diatur dalam sebuah baris, dengan bumper depan mobil menghadap salah satu bumper belakang yang berdekatan. Parkir dilakukan sejajar dengan tepi jalan, baik di sisi kiri jalan atau sisi kanan atau kedua sisi bila hal itu memungkinkan,. Parkir paralel adalah cara paling umum dilakasanakan untuk parkir mobil dipinggir jalan. Cara ini juga digunakan dipelataran parkir ataupun gedung parkir khususnya untuk mengisi ruang parkir yang parkir serong tidak memungkinkan.Parkir tegak lurusDengan cara ini mobil diparkir tegak lurus, berdampingan, menghadap tegak lurus ke lorong/gang, trotoar, atau dinding. Jenis mobil ini parkir lebih terukur daripada parkir paralel dan karena itu biasanya digunakan di tempat di pelataran parkir parkir atau gedung parkir. Sering kali, di tempat parkir mobil menggunakan parkir tegak lurus, dua baris tempat parkir dapat diatur berhadapan depan dengan depan, dengan atau tanpa gang di antara keduanya. Bisa juga parkir tegak lurus dilakukan dipinggir jalan sepanjang jalan dimana parkir ditempatkan cukup lebar untuk kendaraan keluar atau masuk ke ruang parkir.Parkir serongSalah satu cara parkir yang banyak digunakan dipinggir jalan ataupun di pelataran maupun gedung parkir adalah parkir serong yang memudahkan kendaraan masuk ataupun keluar dari ruang parkir. Pada pelataran ataupun gedung parkir yang luas, diperlukan gang yang lebih sempit bila dibandingkan dengan parkir tegak lurus.

Perilaku kendaraan saat berbelokMenurut I Nyoman Sutantra (2009), Perilakuperilaku Belok pada Kendaraan ada empat, yaitu:

1. Perilaku AckermanPerilaku Ackerman merupakan perilaku belok kendaraan yang ideal, kendaraan akan berbelok mengikuti gerakan Ackerman dimana tidak terjadi sudut slip pada setiap roda. Pada kecepatan yang rendah roda tidak memerlukan gaya lateral sehingga pada saat membelok belum menimbulkan sudut slip. Pusat belok dari kendaraan merupakan perpotongan garis yang berhimpit dengan poros belakang dengan garis tegak lurus erhadap sudut belok roda depan ( 0 dan i).

keterangan= pusat belok ackerman = lintasan ackerman= sudut side slip ackerman= sudut belok roda depan= radius belok ackermanGambar 1. Perilaku ackerman2. Perilaku Netral Pada kenyataan setiap kendaraan selalu terjadi gaya sentrifugal yang cukup untuk menimbulkan sudut slip pada setiap roda. Jika besar rata-rata sudut slip roda depan sama dengan ratarata sudut slip roda belakang maka kondisi ini dinamakan kondisi belok netral. Pada kondisi ini, dan besar radius kendaraan ( Rn ) hanya dipengaruhi oleh sudut belok roda depan. Namun lintasan kendaraan dipengaruhi oleh sudut belok roda depan dengan sudut slip roda depan serta belakang. Perilaku belok netral dari suatu kendaraan ditunjukkan pada gambar di bawah ini :

Gambar 2. Perilaku netral

3. Perilaku Understeer Perilaku understeer adalah seperti perilaku belok netral yaitu memperhitungkan arah dari sudut slip ratarata roda belakang dan roda depan. Pada kondisi understeer sudut slip roda belakang lebih kecil dari sudut slip roda depan. Titik pusat belok dan lintasan belok kendaraan understeer berbeda dengan kendaraan dengan perilaku netral kendaraan understeer adalah kendaraan yang sulit untuk berbelok sehingga umumnya ia memerlukan sudut belok yang lebih besar untuk belokan tertentu. Kendaraan dengan perilaku belok yang understeer mempunyai radius belok yang lebih besar dibandingkan radius belok kendaraan dengan perilaku netral. Dapat dikatakan bahwa kendaraan dengan perilaku understeer mempunyai sudut slip roda depan lebih besar dari sudut slip roda belakang. Untuk mengendalikan kendaraan yang mempunyai perilaku understeer tidaklah begitu sulit karena pada dasarnya kendaraan ini berbelok sedikit untuk sudut steer tertentu. Untuk berbelok lebih besar maka cukup dengan memberikan sudut steer yang lebih besar. Perilaku understeer dapat ditunjukkan oleh gambar dibawah ini :

Gambar 3. Perilaku understeer

4. Perilaku oversteerSama dengan perilaku understeer, perilaku oversteer menunjukkan kondisi dimana pengaruh sudut slip roda depan dan belakang sangat dominan terhadap gerakan belok kendaraan. Pada kendaraan yang memiliki perilaku oversteer pengaruh sudut slip mengakibatkan kendaraan sangat responsive pada waktu belok, atau ia dapat berbelok lebih besar dari yang diharapakan.Kendaraan oversteer sering lebih sulit dikendalikan oleh pengemudi normal, namun pengemudi trampil atau pembalap sering lebih senang menggunakan kendaraan yang sedikit oversteer. Perilaku belok oversteerditunjukkan pada gambar di bawah ini:

Gambar 4. Perilaku oversteer

Dalam analisis dan simulasi ini diasumsikan kendaraan dalam keadaan berperilaku belok ackerman. Karena saat parkir dibutuhkan kecepatan yang rendah, sehingga menyebabkan kendaraan berbelok ackerman.

Metode Penelitian

start

KesimpulanHasil dan AnalisaSimulasi gerakan kendaraan saat parkirModel MatematikaMasukkan Input ParameterWheelbase, wheeltrack, diameter roda, tebal roda, koordinaat model-model mobil, sudut steer.

Hasil dan PembahasanDalam simulasi dan analisa ini diasumsikan berbelok dengan perilaku belokan ackerman karena saat parkir di butuhkan kecepatan yang rendah dan hati-hati. Kendaraan ini berbelok secara mundur. Dan di asumsikan steer di belokkan kekiri lalu di belokkan kekanan 900 lalu mobil berjalan lurus kedepan. Adapun parameter-parameter yang di butuhkan untuk memodelkan kendaraan,1. Model kendaraan yang akan parkir (biru).Wheelbase : 20Wheel track: 15Diameter roda: 7Tebal roda: 22. Model kendaraan 1(merah) dan 2(biru) Panjang total kendaraan : 30Lebar total kendaraan: 15Untuk analisis ini menggunakan sudut steer dan S sebagai berikutNoSudut belok roda depan (Wseta)Jarak antar kendaraan mobil merah dengan biru (S)

1659

2604

3400,5

4450,5

5453

Berikut ini Program yang dibuat untuk mensimulasi gerakan parkir pada mobil

% Auto parking 1clc,clear; global wl;global ww;global D;global L;global WSeta; wl=7; %diameter ban/rodaww=2; %tebal roda A=15; %wheel track L=20; %wheel base D=5; F=8; B=L+D+F; %panjang model mobil keseluruhan % koordinat mobil biru PCC1x1=0; PCC1y1=-6; PCC1x2=0; PCC1y2=22; PCC1x3=15; PCC1y3=22; PCC1x4=15; PCC1y4=-6; % koordinaat mobil merah PCC2x1=0; PCC2y1=70; PCC2x2=0; PCC2y2=100; PCC2x3=15; PCC2y3= 100; PCC2x4=15; PCC2y4=70; % tuning 1 WSeta=65; %sudut belok roda depan WSeta=(WSeta/180)*pi; % degree to radians S=9; %titik dimana mobil akan parkir(pada koordinat x) %posisi atau koordinat mobil akan parkir xi=PCC2x4+S; yi=PCC2y4-12; f1e=55; % tuning 2 % WSeta=60; %sudut belok roda depan% WSeta=(WSeta/180)*pi; % degree to radians% S=4;%titik dimana mobil akan parkir(pada koordinat x) %posisi atau koordinat mobil akan parkir% xi=PCC2x4+S;% yi=PCC2y4-12;% f1e=46; % tuning 3% WSeta=40; %sudut belok roda depan% WSeta=(WSeta/180)*pi; % degree to radians% S=.5;%titik dimana mobil akan parkir(pada koordinat x) %posisi atau koordinat mobil akan parkir% xi=PCC2x4+S;% yi=PCC2y4-7;% f1e=33; % tuning 4% WSeta=45; %sudut belok roda depan% WSeta=(WSeta/180)*pi; % degree to radians% S=.5;%titik dimana mobil akan parkir(pada koordinat x) %posisi atau koordinat mobil akan parkir% xi=PCC2x4+S;% yi=PCC2y4-8.5;% f1e=35; % tuning 5 % WSeta=45; %sudut belok roda depan% WSeta=(WSeta/180)*pi; % degree to radians% S=3;%titik dimana mobil akan parkir(pada koordinat x) %posisi atau koordinat mobil akan parkir% xi=PCC2x4+S;% yi=PCC2y4-9;% f1e=38; axis([-60 100 -20 100],'equal'); t=[0:0.01:pi]; seta=2*t; Xc=xi-(L/tan(WSeta)); Yc=yi+D; Rbl=sqrt(D^2+(L/tan(WSeta))^2); phi=atan(D/(L/tan(WSeta))); i=1; x=Xc+Rbl*cos(seta(i)+phi); y=Yc-Rbl*sin(seta(i)+phi); patch([PCC2x1 PCC2x2 PCC2x3 PCC2x4],[PCC2y1 PCC2y2 PCC2y3 PCC2y4],[1 0 0]); patch([PCC1x1 PCC1x2 PCC1x3 PCC1x4],[PCC1y1 PCC1y2 PCC1y3 PCC1y4],[0 0 1]); MyRect2(x,y,A,B,seta(i)); pause(4); for i=2:f1e x=Xc+Rbl*cos(seta(i)+phi); y=Yc-Rbl*sin(seta(i)+phi); cla; patch([PCC2x1 PCC2x2 PCC2x3 PCC2x4],[PCC2y1 PCC2y2 PCC2y3 PCC2y4],[1 0 0]); patch([PCC1x1 PCC1x2 PCC1x3 PCC1x4],[PCC1y1 PCC1y2 PCC1y3 PCC1y4],[0 0 1]); MyRect2(x,y,A,B,seta(i)); pause(.05); end xi=x+A*cos(seta(f1e)); yi=y-A*sin(seta(f1e)); hold on% plot(xi,yi,'o')% seta=-seta; Xc=xi+Rbl*cos(seta(f1e)); Yc=yi-Rbl*sin(seta(f1e));% plot(Xc,Yc,'o') pause(1); for i=f1e:-1:1 x=Xc-Rbl*cos(seta(i)); y=Yc+Rbl*sin(seta(i)); cla; patch([PCC2x1 PCC2x2 PCC2x3 PCC2x4],[PCC2y1 PCC2y2 PCC2y3 PCC2y4],[1 0 0]); patch([PCC1x1 PCC1x2 PCC1x3 PCC1x4],[PCC1y1 PCC1y2 PCC1y3 PCC1y4],[0 0 1]); [xa1 xb1 xb2 xa2 ya1 yb1 yb2 ya2]=MyRect3(x,y,A,B,seta(i)); pause(.05); end pause(1); for i=1:13 ya1=ya1+.5; yb1=yb1+.5; ya2=ya2+.5; yb2=yb2+.5; cla; patch([PCC2x1 PCC2x2 PCC2x3 PCC2x4],[PCC2y1 PCC2y2 PCC2y3 PCC2y4],[1 0 0]); patch([PCC1x1 PCC1x2 PCC1x3 PCC1x4],[PCC1y1 PCC1y2 PCC1y3 PCC1y4],[0 0 1]); patch([xa1 xb1 xb2 xa2],[ya1 yb1 yb2 ya2],[0 1 0]); ya11=ya1+(D-wl/2); yb11=ya11+wl; ya21=ya2+(D-wl/2); yb21=ya21+wl; xa11=xa2+(ww/2); xb11=xa2+(ww/2); xa21=xa2-(ww/2); xb21=xa2-(ww/2); patch([xa11 xb11 xb21 xa21],[ya11 yb11 yb21 ya21],[0 0 0]); xa22=xa1-(ww/2); xb22=xa1-(ww/2); xa12=xa1+(ww/2); xb12=xa1+(ww/2); patch([xa12 xb12 xb22 xa22],[ya11 yb11 yb21 ya21],[0 0 0]); ya13=ya11+L; yb13=yb11+L; patch([xa11 xb11 xb21 xa21],[ya13 yb13 yb13 ya13],[0 0 0]); patch([xa12 xb12 xb22 xa22],[ya13 yb13 yb13 ya13],[0 0 0]); pause(.02); end

Hasil simulasi 1. Saat sudut belok roda depan (Wseta) : 65 dan Jarak antar kendaraan (S) :9

Gambar 5. Sebelum parkir

Gambar 6. Setelah parkir

2. Saat sudut belok roda depan (Wseta) : 60 dan Jarak antar kendaraan (S) :4



3. Saat sudut belok roda depan (Wseta) : 40 dan Jarak antar kendaraan (S) :0,5


Gambar 10. Setelah parkir4. Saat sudut belok roda depan (Wseta) : 45 dan Jarak antar kendaraan (S) :0,5



5. Saat sudut belok roda depan (Wseta) : 45 dan Jarak antar kendaraan (S) :3d Gambar 13. Sebelum parkir

Gambar 14. Setelah parkirKesimpulan Adapun kesimpulan yang diperoleh dari simulasi yang dilakukan1. Saat mobil mau parkir kebanyakan berbelok dengan perilaku belok ackerman2. Perilaku belok ackerman adalah perilaku belok kendaraan yang ideal, dimana tidak terjadi sudut slip pada setiap roda3. Untuk kasus nomer 1, 2, 3, dan 4, saat program dijalankan terdapat sedikit tabrakan pada bumper depan model mobil hijau dengan mobil warna merah. Sedangkan pada kasus nomer 5 mobil hijau tidak menyentuh mobil lainnya4. Dari simulasi tersebut didapatkan cara berbelok yang benar saat kondisi parkir paralel yaitu saat t sudut belok roda depan (Wseta)= 45 untuk Jarak antar kendaraan (S) = 3

Daftar Pustakahttp://algorithmgeek.blogspot.com/2010/04/ackermann-steering-matlab-model.htmlhttp://id.wikipedia.org/wiki/Parkirhttp://www.metrotvnews.com/metronews/read/2013/10/06/6/186473/Parkir-Liar-Penyebab-Utama-Kemacetan-Kota-DepokI Nyoman Sutantra, 2001. Teknologi otomotif.. Surabaya : Guna Widya.

TUGAS TEKNIK PENGATURANAnalisis dan simulasi belok kendaraan roda empat saat parkir secara paralel menggunakan software Matlab

Disusunoleh :

MUHAMMAD FUAD NUR ROCHIMI0409032

JURUSAN TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS SEBELAS MARETSURAKARTA2014