Karakteristik Transportasi Kereta Api

KARAKTERISTIK TRANSPORTASI KERETA API

Keunggulan dan Kelemahan Transportasi Kereta Api

Moda transportasi kereta api dalam menjalankan fungsinya sebagai salah satu moda transportasi untuk orang dan barang mempunyai karakteristik yang berkaitan dengan keunggulan dan kelemahan. Karakteristik dimaksud ialah seperti uraian berikut:

Keunggulan:

1. Mempunyai/memungkinkan jangkauan pelayanan transportasi barang dan orang untuk jarak pendek, sedang dan jauh dengan kapasitas angkut yang besar
2. Penggunaan energi relatif kecil
3. Kehandalan keselamatan perjalanan lebih baik dibandingkan dengan moda lain. Hal ini karena kereta api mempunyai jalur tersendiri yaitu berupa jalan rel dan fasilitas terminal yang tersendiri pula sehingga tidak terpengaruh oleh kegiatan lalulintas transportasi non-kereta api yang dengan demikian terjadinya konflik dengan moda lain sangat kecil.
4. Mempunyai kehandalan dalam ketepatan waktu. Hal ini karena kereta api mempunyai jalur tersendiri sehingga memungkinkan kecepatan relatif konstan sehingga memudahkan dalam pengaturan waktu perjalanan. Perjalanan tidak begitu terpengaruh oleh keadaan cuaca.
5. Ekonomis dalam hal penggunaan ruang untuk jalurnya dibandingkan dengan moda transportasi darat lainnya.
6. Polusi, getaran dan kebisingan relatif kecil
7. Sangat baik untuk pelayanan khusus dalam aspek pertahanan-keamanan, karena mempunyai kapasitas angkut yang besar dan dapat dilaksanakan tanpa banyak memberikan dampak social.
8. Kecepatan perjalanan dapat bervariasi dari yang lambat (kereta api barang) sampai cepat
9. Mempunyai aksesbilitas yang lebih baik dibandingkan dengan transportasi air dan udara.

Kelemahan:

1. Memerlukan fasilitas sarana-prasarana yang khusus (tersendiri) yang tidak bisa digunakan oleh moda transportasi yang lain. Sebagai konsekuensinya perlu disediakan alat angkut yang khusus yaitu lokomotif dan gerbong.
2. Karena fasilitas sarana-prasarana dan pengelolaan yang tersndiri (khusus) maka membutuhkan investasi, biaya operasi, biaya perawatan dan tenaga yang cukup besar
3. Pelayanan barang dan penumpang hanya terbatas pada jalurnya.

Perbandingan antara jalan raya dan jalan rel

Sejak digunakannya flens pada roda kereta api maka ada perbedaan antara jalan raya dan jalan rel. Setelah melalui perjalanan sejarah yang panjang termasuk dalam perkembangan teknologi dan pengoperasiannya dapat dilihat perbandingan karakteristik yang nyata antara transportasi jalan raya dan transportasi jalan rel dalam berbagai hal. Perbandingan karakteristik antara jalan raya dan jalan rel dapat ditunjukkan dengan Tabel 1.

Tabel 1. Perbandingan Antara Jalan Raya dan Jalan Rel

Item	Jalan Raya	Jalan Rel
Bahan Jalur	Perkerasan fleksibel, perkerasan kaku atau perkerasan composite	Berupa batang diatas fondasi elastic
Lalulintas	Penggunaannya berbagai jenis lalulintas, dari pejalan kaki sampai kendaraan berat	Jalur jalan rel disediakan untuk pergerakan kereta api yang terjadwal
Tegangan	Tegangan diteruskan ke tanah dasar melalui formasi lapis perkerasan	Beban berat dari lokomotif dan gerbong diterima oleh sepur sehingga struktur sepur harus sangat kuat
Kecepatan	Karena digunakan oleh berbagai jenis kendaraan, maka kecepatan kendaraan harus dibatasi	Karena tidak ada hambatan pada jalurnya, maka kecepatan yang relatif tinggi lebih dapat dicapai
Gesekan	Kendaraan berjalan karena adanya gesekan antara roda (karet) dengan permukaan jalan. Gesekannya tinggi	Kereta api berjalan karena adanya gesekan antara kepala rel (baja) dengan roda baja. Gesekannya relatif rendah yaitu kira-kira 20% gesekan antara roda (karet) kendaraan dan permukaan jalan
Perpindahan jalur	Perpindahan jalur jalan raya melalui pertemuan atau persilangan jalan.	Perpindahan jalur melalui peralatan khusus dikenal sebagai wesel.

Perbandingan Karakteristik antara Transportasi Jalan Rel, Transportasi Jalan Raya dan Transportasi Udara

Dari Carpenter (1996) dapat kita ambil perbandingan karakteristik seperti pada Tabel 2.

Tabel 2. Perbandingan Karakteristik antara Transportasi Jalan Rel, Transportasi Jalan Raya dan Transportasi Udara

Nomor	Karakteristik	Transportasi Jalan Rel	Transportasi Jalan Raya	Transportasi Udara
1	Dimensi Pergerakan	Satu (diarahkan oleh rel)	Dua	Tiga
2	Sinyal lalulintas	Penuh	Sebagian (pada beberapa pertemuan)	Internal (radio)
3	Kecepatan	Tinggi antar stasiun	Sedang	Sangat tinggi antar bandara
4	Akses langsung kepada pengguna	Jelek	Sangat baik	Jelek
5	Penggunaan lahan	Sempit	Lebih lebar	Sangat luas tapi hanya di bandara
6	Suara	Keras tapi hanya yang didekatnya	Sedang	Sangat keras di dekat bandara
7	Polusi	Rendah	Sedang/tinggi	Tinggi
8	Efisiensi energi	Tinggi	Tinggi untuk bus, rendah untuk mobil	Rendah

Sumber: Carpenter, 1996

Dalam hal penggunaan energi, penggunaan energi untuk kereta api relatif kecil dibandingkan dengan moda transportasi yang lain. Penggunaan energi oleh moda transportasi dapat dipahami melalui besarnya konsumsi bahan bakar minyak (BBM) dan besarnya daya yang diperlukan oleh moda transportasi untuk memindahkan satu ton barang.

Konsumsi Penggunaan Energi BBM pada Berbagai Moda Transportasi

Tabel 3. Konsumsi Penggunaan Energi BBM pada Berbagai Moda Transportasi

Nomor	Moda Transportasi	Volume angkut (orang)	Konsumsi Energi BBM (liter/km)	Konsumsi Energi BBM (liter/orang)
1	Kereta Api	1500	3	0,002
2	Pesawat	500	40	0,08
3	Kapal Laut	1500	10	0,006

Besar daya yang diperlukan oleh moda transportasi untuk memindahkan satu ton barang

Tabel 4. Besar daya yang diperlukan oleh moda transportasi untuk memindahkan satu ton barang

Moda Transportasi	Daya untuk memindahkan satu ton barang (tenaga kuda)
Pesawat	300
Truk	20
Kapal Laut	1,5
Kereta Api	3

Sumber: Suryo Hapsoro Tri Utomo, Jalan Rel,

ACN-PCN

Strength of Pavement (Kekuatan Perkerasan)  

Standar - Kekuatan daya dukung perkerasan di sebuah Bandara Internasional dimaksudkan untuk pesawat dari apron (ramp) dengan massa lebih besar dari 5700kg harus tersedia dengan menggunakan metode klasifikasi nomor pesawat  - klasifikasi nomor perkerasan (ACN-PCN) dengan melaporkan semua informasi berikut:

1. Klasifikasi nomor perkerasan (PCN);
2. Penentuan tipe perkerasan ACN-PCN;
3. Kategori kekuatan tanah dasar;
4. Kategori tekanan ban maksimum yang diijinkan atau maksimum nilai tekanan ban yang diijinkan, dan
5. Metode evaluasi.

Rekomendasi - Kekuatan daya dukung perkerasan di sebuah Bandara Internasional dimaksudkan untuk pesawat dari apron (ramp) dengan massa lebih besar dari 5700kg harus tersedia dengan menggunakan metode klasifikasi nomor pesawat  - klasifikasi nomor perkerasan (ACN-PCN) dengan melaporkan semua informasi berikut:

1. Klasifikasi nomor perkerasan (PCN);
2. Penentuan tipe perkerasan ACN-PCN;
3. Kategori kekuatan tanah dasar;
4. Kategori tekanan ban maksimum yang diijinkan atau maksimum nilai tekanan ban yang diijinkan, dan
5. Metode evaluasi.

Catatan - Jika perlu, PCNs dapat dipublikasikan dengan akurasi sepersepuluh dari seluruh nomor.

Rekomendasi - Kekuatan daya dukung perkerasan dimaksudkan untuk pesawat dari apron (ramp) dengan massa sama dengan atau kurang dari 5700kg harus tersedia dengan melaporkan informasi berikut:

1. maksimum massa pesawat yang diijinkan, dan
2. maksimum tekanan ban yang diijinkan (misalnya 4000kg/0.50MPa).

Metode Pelaporan ACN-PCN

Catatan - Metode ACN-PCN dimaksudkan hanya untuk publikasi data kekuatan perkerasan. Hal ini tidak dimaksudkan untuk desain atau evaluasi perkerasan.

Standar - Klasifikasi nomor perkerasan (PCN) akan menunjukkan indikasi bahwa sebuah pesawat dengan nomor klasifikasi pesawat (ACN) sama dengan atau kurang dari nilai PCN yang dilaporkan dapat beroperasi pada subjek perkerasan dengan batasan pada tekanan ban, atau semua pesawat udara massal untuk tipe pesawat tertentu.

Catatan 1  – Nilai PCN dapat dilaporkan berbeda jika kekuatan perkerasan tunduk pada variasi musiman yang signifikan.

Catatan 2 - Nilai ACN dari pesawat terbang ditentukan sesuai dengan prosedur standar yang terkait dengan metode ACN-PCN.

Catatan 3 - Prosedur standar untuk menentukan ACN dari pesawat udara diberikan dalam Pedoman Perencanaan Aerodrome, Bagian 3. Untuk kenyamanan beberapa jenis pesawat yang sedang digunakan telah dievaluasi terhadap perkerasan kaku dan fleksibel didirikan pada empat kategori tanah dasar dalam Tabel dan hasil tabulasi manual.

Tabel 1. Perkerasan Klasifikasi Nomor (PCN) Kode Pelaporan

Penentuan Jenis Perkerasan

Rigid Pavement R Flexible Pavement F Catatan – Jika konstruksi actual adalah komposit atau tidak standar, lihat contoh 2. Tabel 2. Perkerasan Klasifikasi Nomor (PCN) Kode Pelaporan Kategori Kekuatan Tanah Dasar High Strength: K = 150 MN/m3 dan mewakili semua nilai-nilai K di atas 120MN/m3 untuk perkerasan kaku, dan dengan CBR = 15 dan mewakili semua nilai CBR di atas 13 untuk perkerasan lentur. A Medium Strength: K = 80 MN/m3 dan mewakili rentang K dari 60 sampai 120MN/m3 untuk perkerasan kaku, dan dengan CBR = 10 dan mewakili berbagai CBR di 8 sampai 13 untuk perkerasan lentur. B Low Strength: K = 40 MN/m3 dan mewakili berbagai K dari 25 sampai 60MN/m3 untuk perkerasan kaku, dan dengan CBR = 6 dan mewakili rentang CBR 4 sampai 8 untuk perkerasan lentur. C Ultra Low Strength: K = 20 MN / m 3 dan mewakili semua nilai-nilai K di bawah 25MN/m3 untuk perkerasan kaku, dan dengan CBR = 3 dan mewakili semua nilai CBR di bawah 4 untuk perkerasan lentur D Tabel 3. Perkerasan Klasifikasi Nomor (PCN) Kode Pelaporan Kategori Tekanan Ban Maksimum High: tidak ada batasan tekanan W Medium: tekanan ban sampai 1.50 Mpa X Low: tekanan ban sampai 1.00 Mpa Y Very Low: tekanan ban sampai 0.50 Mpa Z Tabel 4. Perkerasan Klasifikasi Nomor (PCN) Kode Pelaporan Metode Evaluasi Technical Evaluation: nilai PCN dihitung berasal dari sebuah studi spesifik karakteristik perkerasan dan penerapan teknologi perkerasan perilaku. T Using Aircraft Experience: nilai PCN sudah ditentukan oleh pabrik perakitan pesawat. U Catatan - Contoh-contoh berikut menggambarkan bagaimana data kekuatan perkerasan dilaporkan berdasarkan metode ACN-PCN. Contoh 1 - Jika kekuatan daya dukung dari perkerasan kaku, bertumpu pada kekuatan tanah dasar menengah, telah dinilai oleh evaluasi teknis untuk menjadi PCN 80 dan tidak ada batasan tekanan ban, maka informasi yang dilaporkan adalah: PCN 80 / R / B / W / T Contoh 2 - Jika kekuatan daya dukung dari perkerasan komposit, berperilaku seperti perkerasan lentur dan bertumpu pada tanah dasar kekuatan tinggi, telah dinilai dengan menggunakan pengalaman pesawat menjadi PCN 50 dan tekanan ban maksimum yang diijinkan adalah 1.00MPa, maka informasi yang dilaporkan akan : PCN 50 / F / A / Y / U Catatan - konstruksi Komposit. Contoh 3 - Jika kekuatan daya dukung dari perkerasan lentur, bertumpu pada kekuatan tanah dasar menengah, telah dinilai oleh evaluasi teknis untuk menjadi PCN 40 dan tekanan ban maksimum yang diijinkan adalah 0.80MPa, maka informasi yang dilaporkan adalah: PCN 40/F/B/0.80 MPa / T Contoh 4 - Jika perkerasan dikenakan pembatasan pada B747-400 dengan massa 390000kg, maka informasi yang dilaporkan akan mencakup catatan berikut. Catatan - PCN dilaporkan dikenakan pembatasan pada B747-400 dengan massa 390000kg. Standar - Untuk keperluan penentuan ACN, perilaku perkerasan diklasifikasikan sebagai setara dengan konstruksi kaku atau fleksibel. Standar - Informasi tentang jenis perkerasan untuk penentuan nilai ACN-PCN, kategori kekuatan tanah dasar, kategori tekanan ban maksimum yang diijinkan dan metode evaluasi harus dilaporkan menggunakan kode yang ditentukan dalam tabel. Rekomendasi - Prosedur harus ditetapkan untuk mengatur penggunaan perkerasan dengan pesawat terbang dengan ACN lebih tinggi dari nilai PCN. Diambil dari http://www.tc.gc.ca/eng/civilaviation/publications/tp312-chapter2-2-4-4801.htm Diakses pada tanggal 12 Maret 2012

British Pendulum Tester

Gambar British Pendulum Tester

British Pendulum Tester (BPT)

Kekesatan adalah salah satu kriteria yang harus dipenuhi dalam perancangan perkerasan, karena berkaitan dengan keselamatan pengguna jalan. Kekesatan permukaan perkerasan tergantung pada tekstur permukan perkerasan yang secara umum tekstur dapat dikelompokkan menjadi makro dna mikro tekstur. Mikro tekstur merupakan detail karakteristik permukaan agregat dan mortar, yang dikaegorikan licin dan kasar. Makro tekstur tergantung pada posisi agregat kasar (rongga antar agregat) pada perkerasan lentur dan ukuran alur (grooving) untuk perkerasan kakku. Makro tekstur dapat dikelompokkan dalam 3 kategori: halus, sedang dan kasar.

Nilai kekesatan dapat diukur dengan bermacam cara seperti: Mu-meter; koefisien kekesatannya dinyatakan dalam koefisien friksi SFC (sideway force coefficient) dan dengan alat British Pendulum Testet (BPT) yang koefisien kekesatannya dinyatakan dalam BPN (British Pendulum Number)

Untuk mengukur kedalaman tekstur (makro), dapat dilakukan pengujian dengan metode “Sand Patch”.

British Pendulum Number merupakan alat uji mudah dibawa, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1, dikembangkan di Road Research Laboratory (sekarang TRRL) beberapa tahun yang lalu menyedian bagi insinyur jalan raya suatu metode rutin untuk pemeriksaan ketahanan permukaan jalan basah terhadap selip. Alat ini mengukur tahanan gesek antara karet luncur (yang dipasang pada ujung batang ayunan) dan permukaan jalan.

Perhatian khusus diberikan untuk mengatasi kesulitan-kesulitan yang dialami ketika menggunakan alat seperti ini dalam semua cuaca, pada permukaan jalan yang kasar dan tidak rata, dan pada jalan yang cukup miring dan meliuk-liuk. Sekaligus karakteristik alat ini dipilih sejauh mungkin untuk menggambarkan luncuran antara roda kendaraan dan jalan pada kecepatan 50 km/jam.

British standard dalam road note 27: 3 standar minimum dalam batasan BPN ((British Pendulum Number):

BPN 65 untuk lokasi A (difficult)

BPN 55 untuk lokasi B (motorway > 2000 kendaraan/hari)

BPN 45 untuk lokasi C (other site)

CARA PENGGUNAAN

Pemasangan Alat

1. Setel kedudukan landasan menggunakan cairan penunjuk kedudukan dan tiga sekrup pengatur kedudukan pada rangka landasan.
2. Naikkan kepala alat sedemikian sehingga batang ayun dapat berayun bebas di atas permukaan jalan. Bergeraknya kepala alat tempat terpasangnya batang ayun, skala pembagi, penunjuk dan alat pelepas, dikontrol denga gigi dan sayap yang terletak di bagian belakang kolom tegak. Setelah tombol pengunci A yang terdapat di belakang kolom terlepas, kepala alat dapat dinaikkan atau diturunkan dengan memutar tombol B atau B1. Apabila ketinggian yang dibutuhkan sudah tercapai, bagian kepala harus dikunci pada posisi dimaksud dengan cara mengunci tombol A.
3. Periksa kedudukan 0 (nol). Hal ini dilakukan dengan cara menaikkan batang ayun hingga posisi pelepasan horizontal, pada sisi sebelah kanan alat. Pada posisi ini secara otomatis batang akan terkunci pada kait pelepas. Kemudian putar penunjuk hingga posisi satu garis dengan batang ayun. Batang ayun dilepas dengan cara menekan tombol C. Penunjuk  dapat berayun bersama batang ayun hanya dalam gerakan maju. Tangkap batang ayun pada saat mengayun kembali dan catat angka yang ditunjuk oleh penunjuk. Kembalikan batang ayun pada posisi pelepasan. Perbaiki/koreksi posisi 0 (nol) yang diperlukan, dengan mengatur cincin gesek E *). Apabila penunjuk berayun melewati posisi nol, cincin E dibuat sedikit lebih ketat. Akan tetapi apabila posisi nol belum tercapai, cincin E perlu agak dilonggarkan.
4. Dalam keadaan batang ayun yang bebas dan tergelantung vertikal, tempatkan ganjal yang dapat ditemui terikat pada rantau yang berada di bagian bawah kolom vertikal, di bawah sekrup pengatur pegangan untuk mengangkat peluncur. Turunkan kepala alat penguji dengan menggunakan tombol A dan B, sedemikian sehingga peluncur menyentuh permukaan jalan, dan kunci posisi ini dengan tombol A. kemudian lepas ganjalnya.
5. Periksa panjang luncuran karet luncur pada permukaan yang diuji dengan cara menurunkan secara perlahan-lahan dan hati-hati batang ayun hingga peluncur menyentuh permukaan jalan, mula-mula pada satu sisi kolom vertikal dan kemudian pada sisi yang lain; jarak luncuran ialah jarak antara dua titik tempat tepi luncuran dari karet menyentuh permukaan uji. Untuk menghindari kesalahan penggunaan peluncur, waktu menggerakkan batang ayun melalui busur lingkaran singgung, peluncur harus dinaikkan lepas dari permukaan dengan cara mengangkat pegangan-pengangkatnya. Apabila perlu, atur panjang yang benar dengan cara sedikit menaikkan atau sedikit menurunkan kepala alatnya. Apabila alatnya sudah tersetel dengan benar, panjang luncuran harus antara 125 dan 127 mm; pada skala ukuran yang tersedia, tanda paling luar ialah 127 mm dan tanda paling dalam ialah dengan toleransi 2 mm.
6. Tempatkan batang ayun pada posisi lepas. Sekarang alat uji telah siap untuk pengujian.

Catatan: *) Pengaturan ini diperlukan karena alat uji digunakan pada kondisi suhu yang berbeda dan pada kondisi berangin; pangaturan yang cukup telah diijinkan untuk mencakup semua rentang normal suhu yang ditemui di Inggris, tetapi beberapa kesulitan ditemui dalam mengkoreksi terhadap nol pada kondisi sangat berangin, mungkin diperlukan untuk mengoperasikan alat uji dengan kesalahan positif dan mengurangkan kesalahannya pada nilai rerata.

Penggunaan Alat Uji (Dalam Kondisi Basah)

1.      Basahi permukaan jalan dan peluncur, yakini bahwa permukaan jalan bebas dari pasir atau kerikil yang lepas

2.      Gerakkan penunjuk berputar hingga berhenti. Lepaskan batang ayun dengan cara menekan tombol C dan tangkap batang ayun tersebut dalam ayunan kembalinya sebelum peluncurnya menyentuh permukaan jalan. Catat angka pembacaan yang ditunjukkan oleh penunjuk (NB. Jika peluncur maupun permukaan jalan tidak dibasahi, pembacaan yang diperoleh pada ayunan pertama harus diabaikan)

3.      Kembalikan batang ayun dan penunjuk pada posisi lapas, jaga peluncur bebas dari permukaan jalan dalam pengujian ini dengan cara mengangkat pegangan pengangkat. Ulangi ayunan-ayunan, sebarkan air pada bidang kontak dengan tangan atau sikat diantara setiap ayunan (hal ini sangat penting terutama pada permukaan jalan yang licin). Catat angka rerata dari lima pembacaan berturut-turut, usahaksn angka-angka dimaksud perbedaannya tidak lebih dari tiga unit. Jika rentangnya lebih besar dari itu, ayunan perlu diulang hingga tiga pembacaan yang berturut-turut hasilnya stabil, kemudian catat hasilnya.

4.      Naikkan kepala alat uji, sedemikian sehingga ayunan-ayunannya bebas dari permukaan jalan dan periksa ayunan bebas untuk kesalahan nol.