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
Gambar 7. Sebelum parkir
Gambar 8. Setelah parkir
3. Saat sudut belok roda depan (Wseta) : 40 dan Jarak antar
kendaraan (S) :0,5
Gambar 9. Sebelum parkir
Gambar 10. Setelah parkir4. Saat sudut belok roda depan (Wseta)
: 45 dan Jarak antar kendaraan (S) :0,5
Gambar 11. Sebelum parkir
Gambar 12. Setelah parkir
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