Model Pencarian Diameter Optimum Pada Jaringan Pipa Distribusi Air Bersih Berbasis Algoritma Differential Evolution

Abstract

Pada kondisi aliran gravitasi maka kinerja suatu hasil perencanaan jaringan pipa distribusi air bersih dapat diukur dari biaya investasi dan rata-rata simpangan energi relatif pada simpul-simpul layanan terhadap tinggi energi relatif yang ditargetkan.  Oleh sebab itu fungsi tujuan optimasi pada perancangan jaringan pipa kompleks dengan aliran gravitasi merupakan sistem persamaan Multi objektif yang diarahkan pada upaya minimasi kedua besaran tersebut. Artikel ini bertujuan untuk menyelesaikan sistim persamaan optimasi tersebut dengan cara menggabungkan Metode Newton Raphson dan Algoritma Differential Evolution (DE) menjadi kesatuan yang utuh. Metode Newton Raphson digunakan untuk menyelesaikan sistem persamaan simulasi hidrolik jaringan pipa dan Algoritma DE untuk mencari kombinasi diameter pipa optimum pada jaringan. Hasil Pengujian pada jaringan pipa kompleks yang memiliki 12 elemen dan 10 simpul layanan menunjukkan sistem persamaan yang dikembangkan mampu menghasilkan kinerja yang memuaskan. Dari berbagai variasi nilai faktor bobot pada fungsi obyektif dapat ditemukan kondisi optimum pada faktor biaya (ω1) = 0.75 dan faktor simpangan energi relatif simpul (ω2) = 0.25. Dengan ukuran populasi 800 maka dicapai kondisi optimal pada nilai fitness 1.122, atau setara dengan nilai investasi 896 juta rupiah dengan simpangan energi relatif rerata pada simpul-simpul layanan 2.46 meter untuk target tinggi energi relative 10.00 meter.