Dalam masyarakat modern, kemacetan lalu lintas telah menjadi bagian dari kehidupan perkotaan, dan banyak pengemudi menghadapi masalah kemacetan lalu lintas. Apa sebenarnya yang menyebabkan kemacetan lalu lintas ini? Pertanyaan ini akan membawa kita untuk mengeksplorasi prinsip-prinsip dasar arus lalu lintas dan kompleksitas serta pengaturan di baliknya.
Penelitian arus lalu lintas melibatkan interaksi pengemudi, pejalan kaki, pengendara sepeda dan sarana transportasi mereka, serta infrastruktur terkait, dengan tujuan mengembangkan jaringan transportasi optimal yang mencapai arus yang efisien dan meminimalkan kemacetan.
Fondasi rekayasa arus lalu lintas dapat ditelusuri kembali ke tahun 1920-an, ketika ekonom Amerika Frank Knight mengusulkan teori keseimbangan lalu lintas, yang dikembangkan lebih lanjut oleh Wardrop pada tahun 1952. Meskipun ada kemajuan dalam teknologi komputasi, model teoritis yang berlaku secara universal untuk kondisi dunia nyata belum ditemukan.
Sebagian besar model saat ini menggabungkan metode empiris dan teoritis serta mempertimbangkan beberapa variabel, seperti frekuensi penggunaan kendaraan dan perubahan lahan, untuk memprediksi arus lalu lintas dan daerah yang padat. Dalam model ini, kecepatan arus, laju aliran, dan kepadatan adalah tiga variabel dasar yang saling terkait erat. Lalu lintas yang lancar berjalan baik dengan jumlah kendaraan kurang dari 12 per jalur per mil, tetapi kepadatan yang lebih tinggi dapat menyebabkan kondisi yang tidak stabil yang menyebabkan berhenti-jalan terus-menerus.
Dalam jaringan yang lancar, teori arus lalu lintas berfokus secara khusus pada tiga faktor: kecepatan, volume, dan konsentrasi.
Akar penyebab kemacetan terkait erat dengan fenomena kemacetan. Menurut penelitian oleh Federal Highway Administration Amerika Serikat, sekitar 40% kemacetan lalu lintas disebabkan oleh kemacetan. Kemacetan dapat bersifat tetap, seperti jalan yang sempit, atau dinamis, seperti perlambatan kendaraan tertentu dalam lalu lintas. Kemacetan ini secara signifikan memengaruhi arus lalu lintas dan mengurangi kapasitas jalan.
Misalnya, model analisis arus lalu lintas yang komprehensif seperti model Lighthill-Whitham-Richards dan berbagai model pengikut mobil menjelaskan secara rinci interaksi kendaraan dalam arus lalu lintas. Teori lalu lintas tiga tahap Kerner mengusulkan perubahan kapasitas di titik kemacetan daripada nilai tunggal yang sederhana. Selain itu, model gabungan Newell-Daganzo telah semakin meningkatkan pemahaman kita tentang dinamika lalu lintas dan merupakan landasan penting rekayasa dan simulasi lalu lintas modern.
Melalui grafik ruang-waktu, analis dapat memvisualisasikan dan menganalisis karakteristik arus lalu lintas pada segmen jalan tertentu. Waktu ditunjukkan pada sumbu horizontal dan jarak ditunjukkan pada sumbu vertikal. Lintasan kendaraan individual disajikan melalui grafik ini, sehingga mudah dipahami perilaku arus lalu lintas.
Lalu lintas (q) mengacu pada jumlah kendaraan yang melewati titik referensi per satuan waktu, biasanya dinyatakan dalam kendaraan per jam.
Analisis arus lalu lintas yang efektif perlu dilakukan pada tiga tingkat pengamatan yang berbeda: mikro, makro, dan meso. Tingkat mikroskopis berfokus pada perilaku independen setiap kendaraan, tingkat makroskopis mempertimbangkan model dinamika fluida skala besar, dan tingkat mesoskopis menggunakan fungsi probabilitas untuk menggambarkan distribusi kendaraan. Metode analisis multilevel seperti itu membuat pemodelan dan prediksi arus lalu lintas lebih akurat.
Dalam proses pembuatan model, akurasi data sangat penting. Biasanya, analis mengumpulkan data lapangan untuk melakukan penyesuaian guna menyempurnakan prediksi model, termasuk memperhitungkan faktor lingkungan seperti konsumsi bahan bakar dan emisi. Lebih jauh, dalam peramalan arus lalu lintas skala besar, metode yang digunakan oleh para insinyur tidak terbatas pada model yang komprehensif, tetapi juga mencakup aturan praktis melalui manual kapasitas lalu lintas.
Dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, terutama dalam kemampuan mengumpulkan dan memproses data, penelitian arus lalu lintas akan dapat memberikan prediksi yang lebih rinci dan akurat, sehingga memberikan dasar yang andal untuk perencanaan dan pengelolaan perkotaan. Ini bukan sekadar persyaratan untuk penelitian akademis, tetapi juga perubahan yang diharapkan setiap pengemudi dalam kehidupan sehari-hari mereka.
Saat meneliti kompleksitas arus lalu lintas dan dampak kemacetan, kita mungkin harus memikirkan sebuah pertanyaan: Bagaimana kita dapat mencapai manajemen dan arus lalu lintas yang efisien dalam situasi permintaan lalu lintas yang meningkat dan sumber daya yang terbatas?