OPTIMASI ENERGI PENGEREMAN REGENERATIF PADA KERETA REL LISTRIK LINTAS JATINEGARA -BEKASI DENGAN PENJADWALAN BERBASIS ALGORITMA PARTICLE SWARM OPTIMIZATION DAN GENETIC ALGORITHM TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh DULI RIDLO ISTRIANTONO NIM: 23122013 (Program Studi Magister Teknik Mesin) PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK MESIN FAKULTAS TEKNIK MESIN DAN DIRGANTARA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Juli 2024 i ABSTRAK OPTIMASI ENERGI PENGEREMAN REGENERATIF PADA KERETA REL LISTRIK LINTAS JATINEGARA -BEKASI DENGAN PENJADWALAN BERBASIS ALGORITMA PARTICLE SWARM OPTIMIZATION DAN GENETIC ALGORITHM Oleh Duli Ridlo Istriantono NIM: 23122013 (Program Studi Magister Teknik Mesin) Konsumsi energi pada transportasi kereta api meningkat seiring dengan penambahan armada dan frekuensi perjalanan. Proyeksi NZE2050 memprediksi bahwa lebih dari 60% kendaraan bermotor akan beralih menjadi kendaraan listrik pada tahun 2030, dengan konsumsi energi listrik menyumbang hampir separuh dari total konsumsi energi pada tahun 2050. Kereta Rel Listrik (KRL) lintas Jatinegara- Bekasi, dengan frekuensi perjalanan tinggi, memiliki potensi besar untuk memanfaatkan energi pengereman regeneratif, dengan konsumsi energi traksi dapat mencapai 27 GWh per tahun. Penelitian ini bertujuan untuk mengoptimalkan pemanfaatan energi pengereman regeneratif pada penjadwalan operasional KRL Jatinegara-Bekasi menggunakan algoritma Particle Swarm Optimization (PSO) dan Genetic Algorithm (GA). Model konsumsi energi berdasarkan penjadwalan operasional KRL dikembangkan dan divalidasi dengan membandingkan hasil perhitungan konsumsi energi terhadap data aktual. Selanjutnya, model ini digunakan untuk mengoptimalkan konsumsi energi dengan algoritma PSO dan GA. Optimasi dilakukan dengan beberapa skema, mempertimbangkan waktu tunggu dan waktu headway. Dengan memasukkan waktu sibuk (on-peak) dan tidak sibuk (off-peak) sebagai variabel pengambilan keputusan, hasil optimasi menunjukkan peningkatan efisiensi energi sebesar 8,49%. Pada kasus dengan frekuensi perjalanan tinggi, variabel waktu headway terbukti memiliki potensi besar dalam meningkatkan efisiensi energi. Hasil optimasi juga menunjukkan efisiensi biaya sebesar Rp 1.109.123.014,- per tahun. Penelitian ini memberikan wawasan penting dalam pemanfaatan energi regeneratif dan strategi transportasi berkelanjutan untuk operasional KRL di Indonesia. Kata Kunci: pengereman regeneratif, kereta rel listrik, penjadwalan, optimasi, efisiensi energi. ii ABSTRACT REGENERATIVE BRAKING ENERGY OPTIMIZATION ON ELECTRIC MULTIPLE UNITS ON THE JATINEGARA-BEKASI LINE WITH TIMETABLING BASED ON PARTICLE SWARM OPTIMIZATION ALGORITHM AND GENETIC ALGORITHM Oleh Duli Ridlo Istriantono NIM: 23122013 (Master’s Program in Mechanical Engineering) Energy consumption in rail transportation increases with fleet expansion and travel frequency. NZE2050 projections predict that more than 60% of motorized vehicles will switch to electric vehicles by 2030, with electric energy consumption accounting for nearly half of total energy consumption in 2050. The Jatinegara- Bekasi Electric Multiple Units (EMU) line, with its high travel frequency, has great potential to utilize regenerative braking energy, with traction energy consumption can reach 27 GWh per year. This research aims to optimize the utilization of regenerative braking energy on the Jatinegara-Bekasi EMU operational scheduling using Particle Swarm Optimization (PSO) and Genetic Algorithm (GA) algorithms. An energy consumption model based on EMU operational timetabling is developed and validated by comparing the results of energy consumption calculations against actual data. Furthermore, this model is used to optimize energy consumption with PSO and GA algorithms. Optimization is done with several schemes, considering dwelling and headway times. By including on-peak and off-peak times as decision-making variables, the optimization results show an increase in energy efficiency of 8.49%. In cases with high travel frequency, the headway time variable proved to have great potential in improving energy efficiency. The optimization results also showed a cost efficiency of Rp 1,109,123,014 per year. This research provides important insights into regenerative energy utilization and sustainable transportation strategies for EMU operations in Indonesia. Keywords: regenerative braking, electric multiple units, timetabling, optimization, energy efficiency. iii HALAMAN PENGESAHAN OPTIMASI ENERGI PENGEREMAN REGENERATIF PADA KERETA REL LISTRIK LINTAS JATINEGARA-BEKASI DENGAN PENJADWALAN BERBASIS ALGORITMA PARTICLE SWARM OPTIMIZATION DAN GENETIC ALGORITHM Oleh Duli Ridlo Istriantono NIM: 23122013 (Program Studi Magister Teknik Mesin) Institut Teknologi Bandung Menyetujui Tim Pembimbing Tanggal 18 Juli 2024 Ketua Anggota Yunendar Aryo Handoko, S.T., Ph.D. Yohanes Bimo Dwianto, S.T., M.T., Ph.D..