ANALISIS DINAMIKA EVAKUASI SAAT GEMPA BUMI DENGAN PENDEKATAN AGENT-BASED MODELING (STUDI KASUS: RUANG SIDANG 1 JURUSAN TEKNIK MESIN DAN INDUSTRI UGM)

ILHAM A.H. WIJAYA, Budi Hartono, ST., MPM., Ph.D.

2014 | Tesis | S2 Teknik Industri

Indonesia merupakan negara yang rawan terjadi bencana. Menurut data dari Centre for Research on the Epidemiology of Disasters (CRED), Indonesia berada pada posisi ke-3 untuk bencana gempa bumi dari 153 negara, sehingga bencana yang menjadi fokus penelitian ini adalah gempa bumi. Pada evakuasi bencana gempa bumi, kemampuan untuk mengevakuasi banyak orang dalam waktu singkat sangat dibutuhkan dalam meminimalisir korban. Oleh karena itu, metode simulasi komputasi digunakan untuk membantu dalam membuat strategi penyelamatan. Interaksi terjadi selama proses evakuasi. Interaksi tersebut dapat berupa interaksi antara individu dengan individu, maupun interaksi individu dengan lingkungannya, sehingga sangat penting untuk mengetahui mekanisme interaksi yang terjadi pada saat evakuasi dan memasukkan mekanisme interaksi tersebut pada model simulasi komputasi untuk mendapatkan model simulasi yang dapat mendekati sistem nyata. Pemahaman tersebut akan berperan untuk merancang intervensi yang efektif. Penelitian ini mengkaji dinamika perilaku, mengetahui mekanisme interaksi antar agent dan lingkungan, dan mengetahui waktu evakuasi yang dibutuhkan dengan memasukkan mekanisme interaksi tersebut, serta menghasilkan skenario perbaikan dari sistem yang ada. Penelitian dimulai dengan mengumpulkan data karakteristik ruang dan data perilaku yang didapatkan dari kuesioner, literatur, dan observasi langsung. Model dibangun dengan menggunakan software NetLogo. Setelah model lulus uji, dilakukan skenario perbaikan sistem untuk menentukan skenario dengan waktu evakuasi terbaik. Model simulasi dibangun dengan metode Agent-based Modeling (ABM). ABM digunakan untuk mengetahui konsekuensi dari interaksi antar individu dalam sistem dinamis. Hasil dari simulasi dianalisis dengan design of experiment. Penelitian memodelkan proses evakuasi di ruang sidang 1, JTMI UGM. Model memiliki empat tipe agent, dengan komposisi 29,3% leader, 39% follower, 26% independent, dan 5,7% under table agent. Dari hasil simulasi, waktu evakuasi berdasarkan business as usual adalah 70,5 detik. Skenario perbaikan terbaik adalah dengan membuka pintu belakang ruang sidang, menambah pintu darurat gedung dan membagi rute evakuasi menjadi dua. Selisih waktu antara business as usual dengan skenario perbaikan adalah sebesar 18,5 detik. Hasil dari analisis dengan menggunakan design of experiment adalah faktor gender memiliki pengaruh yang signifikan terhadap waktu evakuasi sedangkan faktor perilaku tidak. Terkait konstruksi, membuka pintu belakang ruang sidang dan menambah pintu darurat memiliki pengaruh yang signifikan terhadap waktu evakuasi sedangkan perbesaran pintu ruangan tidak signifikan. Analisis skenario dilakukan dengan berbagai kondisi obstacle dan didapatkan hasil kondisi obstacle pada tingkat yang berbeda menghasilkan waktu evakuasi berbeda signifikan.

Indonesia is a disaster-prone country. According to data from the Centre for Research on the Epidemiology of Disasters (CRED), Indonesia is in the 3rd position of 153 countries for the earthquake. Thus, the disaster focus of this research is an earthquake. In earthquake evacuation, the ability to evacuate a lot of people in a short time is required to minimize casualties. Therefore, computational simulation method is used to assist in making the rescue strategy. Interactions occur during the process of simulation. Those interactions are the interaction between individuals and interaction of individual with environment. It is very important to know the mechanism of the interaction that occur during the evacuation and model the interaction mechanism in computational simulation model, to obtain a simulation model that can approximate the real system. This understanding will contribute to design an efective intervention. This study examines the behavioral dynamics, knowing the mechanism of interaction between individuals, and individuals with the environment, to determine the required evacuation time of the earthquake emergency evacuation scenarios by models the mechanism of inter-agent interaction that happens during the evacuation, as well as generating improvements of existing system. This study uses both simulation studies and empirical studies. Model was built by using NetLogo. After model has passed the test, the system improvement scenarios were conducted to determine the best evacuation scenarios. Simulation model was built by using Agent-based Modeling (ABM) method. ABM is used to determine the consequences of interactions between individuals in a dynamic system. The results of the simulations were analyzed with design of experiment. This study modeled the evacuation process in courtroom 1, JTMI UGM. Model has four type agents, they are 29.3% leader, follower 39%, 26% independent, and 5.7% under the table agent. From the simulation results, the evacuation time based on business as usual is 70.5 seconds. The best improvement scenario was done with opening back door of meeting room, adding another exit door located in front of the lecturer’s toilet on the first floor, and splitting the evacuation route into two different routes. The simulation improvement scenarios show lesser evacuation time by 18,5 seconds in comparison to the business-as-usual scenario. The results of the analysis using design of experiment shows that gender factor has a significant effect on evacuation time whereas the behavior factor is not. Related to construction, opening the back door of meeting room and adding emergency exit have significant effect on evacuation time whereas widing the door is not significant.

Kata Kunci : Simulasi, Mekanisme, Interaksi, Evakuasi, Gempa Bumi, Agent-based Modeling