Pendahuluan
European Rail Traffic Management System (ERTMS) dan European Train Control System (ETCS) adalah sistem sinyal dan kontrol kereta api yang dirancang untuk meningkatkan interoperabilitas dan efisiensi operasional di seluruh jaringan perkeretaapian Eropa.
Namun, implementasi sistem ini menghadapi berbagai tantangan, termasuk keandalan infrastruktur, pemeliharaan, dan integrasi dengan jaringan yang ada. Studi yang dilakukan oleh Raja Gopal Kalvakunta ini menggunakan Reliability Block Diagram (RBD) untuk mengevaluasi reliabilitas ERTMS/ETCS dengan studi kasus di jalur pilot Østfoldbanen Østre Linje (ØØL) di Norwegia.
Metodologi
Penelitian ini mengembangkan model keandalan ERTMS/ETCS dengan pendekatan berikut:
- Pemodelan RBD (Reliability Block Diagram)
- Analisis struktur sistem menggunakan Relysim software untuk memetakan blok keandalan infrastruktur.
- Simulasi 1000 kali untuk menilai tingkat kegagalan komponen utama.
- Simulasi TRAIL Software (DNV GL)
- Model berbasis penggunaan: Menggunakan data operasional historis dari Bane NOR.
- Model berbasis waktu: Menggunakan parameter infrastruktur, dependensi sistem, dan jadwal operasional untuk estimasi reliabilitas dan ketepatan waktu kereta.
- Analisis Kegagalan Infrastruktur
- Failure Mode and Effects Analysis (FMEA) digunakan untuk mengidentifikasi komponen paling rentan terhadap kegagalan.
- Fault Tree Analysis (FTA) digunakan untuk memahami penyebab utama gangguan sistem.
Hasil dan Temuan Utama
1. Komponen Infrastruktur dengan Kegagalan Tertinggi
Berdasarkan analisis data dari Bane NOR, ditemukan bahwa faktor utama keterlambatan kereta di jalur ØØL disebabkan oleh:
- Kegagalan sistem interlocking (20,5%) → Menyebabkan gangguan besar dalam pergantian jalur.
- Kegagalan axle counters (15,8%) → Menghambat deteksi posisi kereta secara akurat.
- Kegagalan balise (13,2%) → Mengurangi akurasi sistem komunikasi lintasan.
- Fraktur rel (10,6%) → Mengakibatkan perlambatan operasional dan penjadwalan ulang perjalanan.
2. Analisis Keandalan Sistem dengan Simulasi RBD
- Keandalan infrastruktur turun hingga 68,5% setelah 5 tahun operasi tanpa pemeliharaan.
- Dengan pemeliharaan prediktif berbasis IoT, keandalan meningkat hingga 92,7%.
- Pengurangan downtime sebesar 25% dapat dicapai dengan strategi pemeliharaan berbasis data.
3. Dampak Terhadap Ketepatan Waktu Operasional
- Tanpa optimalisasi pemeliharaan, hanya 87,3% kereta yang tiba tepat waktu.
- Dengan pemeliharaan prediktif, ketepatan waktu meningkat hingga 96,1%.
- Gangguan akibat kesalahan sinyal dan komunikasi dapat berkurang hingga 30% dengan integrasi sistem redundansi.
Implikasi Industri & Rekomendasi
1. Implementasi Pemeliharaan Prediktif Berbasis Data
- Menggunakan sensor IoT pada balise, axle counters, dan interlocking untuk memantau kondisi real-time.
- Penerapan Machine Learning dalam analisis pola kegagalan untuk mengoptimalkan strategi perawatan.
2. Peningkatan Redundansi Infrastruktur
- Menambahkan sistem cadangan pada komponen interlocking dan axle counters untuk meningkatkan keandalan.
- Integrasi dengan sistem komunikasi GSM-R yang lebih stabil untuk mengurangi kesalahan transmisi data.
3. Optimasi Sistem Penjadwalan & Trafik
- Menggunakan algoritma AI untuk optimasi jadwal operasional, mengurangi dampak keterlambatan akibat gangguan infrastruktur.
Kesimpulan
Penelitian ini menunjukkan bahwa Reliability Block Diagram (RBD) adalah metode yang efektif untuk mengevaluasi dan meningkatkan keandalan ERTMS/ETCS. Dengan strategi pemeliharaan prediktif berbasis data, keandalan sistem dapat ditingkatkan secara signifikan, mengurangi downtime, serta meningkatkan efisiensi dan ketepatan waktu perjalanan kereta.
Sumber : Raja Gopal Kalvakunta (2017). Reliability Modelling of ERTMS/ETCS. Master’s Thesis, Norwegian University of Science and Technology, Norway.