Optimasi Genetic Algorithm Nilai Kekakuan dan Koefisien Redaman Sistem Suspensi Sekunder Kereta Penumpang Eksekutif K1 menggunakan Bogie TB 1014

Hasanah, Hikmatul (2023) Optimasi Genetic Algorithm Nilai Kekakuan dan Koefisien Redaman Sistem Suspensi Sekunder Kereta Penumpang Eksekutif K1 menggunakan Bogie TB 1014. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 02111940000061_Undergraduate_Thesis.pdf - Accepted Version Restricted to Repository staff only until 1 October 2025. Download (4MB) | Request a copy

Abstract

Getaran pada kereta penumpang dapat diredam oleh sistem suspensi. Sistem suspensi adalah sistem yang berfungsi untuk meredam getaran yang terjadi pada kendaraan akibat permukaan jalan yang tidak rata. Sistem suspensi pada kereta api terdiri dari suspensi primer dan sekunder, di mana suspensi sekunder ini berfungsi untuk meningkatkan kenyamanan berkendara. Oleh karena itu, dilakukan optimasi nilai kekakuan dan koefisien redaman sistem suspensi sekunder pada kereta penumpang eksekutif K1 untuk meningkatkan kenyamanan berkendara dengan mereduksi peak value dan settling time perpindahan dan percepatan pada gerak vertikal carbody.
Dalam penelitian ini, optimasi dilakukan dengan menggunakan metode genetic algorithm pada nilai kekakuan dan koefisien redaman sistem suspensi sekunder dan disimulasikan dengan MATLAB. Parameter yang digunakan berdasarkan data dari PT INKA (Persero) untuk kereta penumpang eksekutif K1 menggunakan bogie TB 1014. Tahap awal dari proses optimasi dengan metode genetic algorithm yaitu menentukan populasi awal sebesar 100 untuk nilai kekakuan dan koefisien redaman sistem suspensi sekunder, kemudian dihitung nilai obyektifnya. Nilai obyektif terbaik dari populasi awal akan dipertahankan dan selanjutnya akan dilakukan proses seleksi, crossover, dan mutasi. Proses tersebut akan terus berulang hingga diperoleh standar deviasi yang konvergen. Dari hasil optimasi yang telah dilakukan didapatkan nilai optimal kekakuan dan koefisien redaman pada sistem suspensi sekunder sebesar 829.250 N/m dan 164.020 Ns/m. Berdasarkan hasil simulasi sistem seperempat kendaraan menggunakan parameter hasil optimasi, perpindahan gerak vertikal carbody dapat mereduksi peak value sebesar 7,6% dan reduksi settling time sebesar 5,2%. Hal ini menunjukkan bahwa parameter hasil optimasi memiliki respons lebih baik dan lebih stabil saat melewati gangguan sehingga tidak mengalami osilasi berlebih dalam waktu yang lama. Sedangkan, percepatan gerak vertikal carbody menggunakan parameter hasil optimasi dapat mereduksi peak value sebesar 42,1% dan reduksi settling time sebesar 5,9%. Hal ini mengindikasikan bahwa sistem memiliki ketahanan dan kestabilan yang baik saat melewati gangguan. Sehingga, dapat disimpulkan bahwa parameter hasil optimasi mampu meningkatkan kenyamanan, kestabilan, dan ketahanan berkendara bagi penumpang.
===============================================================================================================================
Vibrations in passenger trains can be dampened by the suspension system. The suspension system is designed to mitigate vibrations that occur in vehicles due to uneven road surfaces. In the case of railway trains, the suspension system consists of primary and secondary suspensions, with the secondary suspension being responsible for enhancing ride comfort. Therefore, an optimization of the stiffness and damping coefficient values of the secondary suspension system in the Executive Class passenger train, K1, is conducted to improve ride comfort by reducing the peak value and settling time of displacements and accelerations in the vertical motion of the carbody. In this final project, the optimization is performed using the genetic algorithm method on the stiffness and damping coefficient values of the secondary suspension system, and it is simulated using MATLAB. The parameters used are based on data from PT INKA (Persero) for the Executive Class passenger train K1 using bogie TB 1014. The initial stage of the optimization process with the genetic algorithm involves determining an initial population of 100 for the stiffness and damping coefficient values of the secondary suspension system. Subsequently, the objective function value is calculated. The best objective function value from the initial population is retained, and then the selection, crossover, and mutation processes are performed. These processes are repeated until a converging standard deviation is obtained. From the results of the optimization, the optimal values for the stiffness and damping coefficient of the secondary suspension system are found to be 829.250 N/m and 164.020 Ns/m, respectively.
Based on the simulation results of the quarter car model using the optimized parameters, the vertical displacement of the carbody can reduce the peak value by 7.6% and the settling time by 5.2%. This indicates that the optimized parameters lead to a better and more stable response when encountering disturbances, thus avoiding excessive oscillations over a prolonged period. Meanwhile, the vertical acceleration of the carbody using the optimized parameters can reduce the peak value by 42.1% and the settling time by 5.9%. This indicates that the system exhibits good resilience and stability when encountering disturbances. In conclusion, the optimized parameters can improve passenger ride comfort, stability, and resilience.

Item Type:	Thesis (Other)
Uncontrolled Keywords:	Driving Comfort, Genetic Algorithm, Suspension, Kenyamanan Berkendara, Suspensi
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery
Divisions:	Faculty of Industrial Technology and Systems Engineering (INDSYS) > Mechanical Engineering > 21201-(S1) Undergraduate Thesis
Depositing User:	Hikmatul Hasanah
Date Deposited:	14 Aug 2023 07:51
Last Modified:	14 Aug 2023 07:51
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/101652

Actions (login required)

View Item