LOCATION AND ALLOCATION OPTIMIZATION FOR BATTERY SWAP STATION SYSTEM OF ELECTRIC SCOOTERS

HASNA KHAIRUNNISA, Andi Sudiarso, S.T., M.T., M.Sc., Ph.D

2015 | Tesis | S2 Teknik Industri

Seiring dengan pertumbuhan jumlah populasi manusia di dunia, polusi udara dan transportasi merupakan faktor penting yang perlu diperhatikan dalam pembangunan rencana keberlanjutan kota. Skuter adalah salah satu penyebab polusi udara di kota karena skuter menghasilkan kualitas udara yang buruk bagi manusia. Penggunaan skuter elektrik dapat menjadi opsi cara untuk mengatasi masalah polusi udara karena skuter elektrik merupakan mode transportasi yang nyaman, bersih, serta cost effective. Penelitian ini membahas tentang masalah lokasi dan alokasi pada stasiun penukaran baterai skuter listrik dengan mendesain jaringan rantai pasok tiga eselon, dengan mempertimbangkan ketidakpastian permintaan dan terdiri dari supplier baterai, stasiun baterai, dan pasar. Model stokastik dua level dibangun untuk menentukan lokasi dan jumlah stasiun dari sekelompok lokasi yang potensial, lalu menentukan konfigurasi untuk supplier, stasiun, dan pasar, lalu diselesaikan dengan algoritma. Tujuan penelitian adalah untuk mendesain sistem stasiun skuter elektrik di suatu area untuk menemukan lokasi penempatan stasiun terbaik pada area tersebut. Sistem stasiun penukaran baterai skuter listrik tersebut juga termasuk alokasi baterai di dalam jaringan yaitu supplier, stasiun, dan pasar. Evaluasi performansi algoritma yang digunakan untuk menyelesaikan model dilakukan dengan membandingkan tida metode, genetic algorithm with linear programming, genetic algorithm with greedy heuristic, dan revised ant algorithm with greedy heuristic. Analisis sensitivitas juga dilakukan untuk mengevaluasi efisiensi algoritma dengan menggunakan fractional factorial design.Terakhir analisis sensitivitas pada parameter juga dilakukan untuk menguji hasil pada nilai parameter dan varians permintaan yang berbeda.

As the world's population grows, air pollution and transportation are important issues to be considered in developing a city sustainable plan. Scooters are one of causes of air pollution in the city because they produces unhealthy air quality for the citizens. In order to deal with the air pollution problem, the use of electric scooter can answer it by providing a convenient, clean, and cost effective mode of personal transportation. This study presents an electric scooter battery swap station location and allocation problem by designing a three-echelon supply chain network under demand uncertainty, representing battery suppliers, battery stations, and marketplaces. We develop a two-stage stochastic programming model to locate a number of stations in a finite set of potential sites, then assigning task between supplier, stations, and marketplaces, then the algorithm is proposed to solve it. The objective is to design the system of electric scooter station in an area, in order to find the best location in that area where the station should be located. The battery station system of electric scooters also includes the battery allocation between the system networks, which are the suppliers, station, and marketplace. Performance evaluation of the algorithm to solve the propose model was conducted by comparing three methods, genetic algorithm with linear programming, genetic algorithm with greedy heuristic, and revised ant algorithm with greedy heuristic. Sensitivity analysis is also conducted to evaluate the algorithm efficiency by using fractional factorial design. Finally the problem related parameter sensitivity is performed to test the result under different parameter value and different demand variance.

Kata Kunci : three echelon supply chain, two-level stochastic programming model, facility location problem, battery swap station, electric scooter, genetic algorithm, ant algorithm