Perpustakaan Digital ITB

Percepatan adopsi kendaraan listrik menuntut strategi perencanaan rute yang tidak lagi terbatas pada jarak terpendek atau waktu tempuh minimum, melainkan juga secara eksplisit melindungi kesehatan baterai. Konsumsi energi kendaraan listrik sangat dipengaruhi elevasi jalan melalui gaya hambat kemiringan dan potensi regenerasi energi, sementara vibrasi akibat kekasaran permukaan jalan terbukti secara eksperimental meningkatkan resistansi internal, mempercepat pemanasan sel, dan mempercepat penurunan kapasitas baterai. Namun, kajian yang menggabungkan pengaruh elevasi, vibrasi, dan degradasi baterai dalam satu kerangka perutean masih jarang ditemukan. Penelitian ini mengusulkan kerangka perencanaan rute kendaraan listrik terintegrasi yang memperpanjang umur baterai dengan mempertimbangkan secara simultan topografi jalan tiga dimensi, vibrasi akibat permukaan jalan, dan jarak menuju tujuan. Fungsi biaya elevasi diturunkan dari dinamika longitudinal kendaraan dan model aliran energi keluar–masuk baterai dengan mekanisme switching antara moda pengisian dan pengosongan; fungsi biaya vibrasi diturunkan dari konversi IRI menjadi amplitudo eksitasi berbasis ISO 8608 yang membangkitkan panas pada model balok paket baterai; dan fungsi biaya jarak dirumuskan sebagai jarak Euclidean menuju tujuan. Model aproksimasi degradasi kapasitas yang memperhitungkan kenaikan temperatur dan kedalaman pengosongan disetel menggunakan algoritma genetika terhadap data eksperimen. Kerangka yang diusulkan dievaluasi pada jaringan jalan Bandung–Lembang yang dibangun dari data OpenStreetMap, dilengkapi elevasi dari OpenTopography dan nilai IRI yang diberikan acak berdasarkan statistik akuisisi lapangan menggunakan aplikasi seluler pada enam opsi rute. Empat skenario kombinasi bobot fungsi biaya,yaitu optimasi elevasi (1,0,0), optimasi vibrasi (0,1,0), optimasi jarak (0,0,1), dan optimasi gabungan (1,1,1) disimulasikan sebagai perjalanan bolak-balik kontinu selama 365 round trip dengan umpan balik penuaan pada charging threshold 30%, 40%, dan 50% SoC. Hasil simulasi menunjukkan bahwa pada rute Bandung-Lembang, skenario optimasi gabungan merupakan strategi terbaik bagi kesehatan baterai: jarak tempuh terpendek (23,893 km), waktu tempuh tercepat (94,31 menit), kenaikan temperatur terendah (+0,0059 °C), SoC akhir tertinggi (87,98%), serta kapasitas akhir tertinggi pada seluruh ambang pengisian (92,01%, 90,07%, dan 87,35%). Skenario optimasi vibrasi dan optimasi elevasi menghasilkan rute identik dengan performa terbaik kedua (kapasitas akhir 91,56%, 89,95%, dan 87,22%), sedangkan skenario optimasi jarak justru menghasilkan degradasi paling cepat (89,08%, 86,20%, dan 81,38%). Normalisasi setiap suku biaya terhadap rata-rata magnitudonya per jaringan memastikan aspek elevasi, vibrasi, dan jarak berkontribusi secara berimbang sehingga fungsi biaya gabungan tidak lagi runtuh mengikuti salah satu suku. Simulasi penurunan kualitas jalan dengan menaikkan nilai IRI sebesar 10% tetap menurunkan kapasitas akhir baterai secara terukur pada ambang pengisian 30%. Temuan ini menegaskan bahwa perencanaan rute kendaraan listrik yang efektif harus mempertimbangkan lebih dari sekadar jarak; fungsi biaya multi-komponen memerlukan normalisasi skala antarsuku agar pembobotan bermakna, dan pemeliharaan kualitas permukaan jalan berdampak langsung serta terukur terhadap umur baterai kendaraan listrik.