JURNAL TEKNIK ITS Vol. 10, No. 1, (2021) ISSN: 2337-3539 (2301-9271 Print) E1 Abstrak—Riset dan perkembangan kendaraan otonom yang semakin masif memberikan tantangan baru pada permasalahan pengaturan kendaraan otonom itu sendiri. Salah satu model kendaraan yang sering digunakan karena terkenal akan kemampuan manuvernya adalah model 4WS4WD. Salah satu permasalahan pengaturan yang berpengaruh signifikan pada keotonoman kendaraan adalah sistem pengaturan kemudinya. Pengaturan kemudi ini memegang peranan penting dalam beberapa skenario misalnya perubahan lajur dan pelacakan jalur. Pada penelitian ini, algoritma kontrol Model Predictive Control (MPC) dirancang untuk mengatur kemudi dari kendaraan otonom model 4WS4WD. Dari hasil percobaan dengan beberapa skenario diperoleh bahwa kontroler kemudi yang dirancang memiliki nilai IAE dan RMSE terendah ketika Np = 6 dan Nc = 5 dengan rata-rata nilai 706.32 dan 0.0296, masing-masing. Kata Kunci—Kendaraan Otonom, Model 4WS4WD, Model Predictive Control, Pengaturan Kemudi. I. PENDAHULUAN ADA abad ke-20 ini kendaraan otonom yang digadang akan menjadi solusi transportasi di masa depan ini sering menjadi topik pembicaraan dari segala elemen masyarakat mulai dari masyarakat awam hingga cendekiawan, riset mengenai kendaraan otonom khususnya kendaraan otonom ini semakin gencar diadakan, beberapa contoh perusahaan yang melakukan riset dan pengembangan kendaraan otonom antara lain Waymo yang diinisasi oleh raksasa teknologi Amerika Serikat Google, General Motors, Tesla, Ford, dan BMW [1]. Pada dasarnya, menurut taksonomi oleh SAE (Society of Automotive Engineers) J3016, level keotonoman dari kendaraan dibagi menjadi 6 berdasarkan dari tingkat campur tangan manusia dalam pengoperasian kendaraannya, semakin tinggi level maka semakin rendah campur tangan manusia terhadap pengoperasian kendaraannya, sebuah kendaraan dikategorikan sebagai kendaraan otonom penuh ( full driving automation) jika kendaraan itu termasuk pada level 5 atau level tertinggi dari taksonomi oleh SAE, pada level tertinggi sebuah kendaraan sudah tidak memerlukan sopir lagi dalam pengoperasiannya, semua tugas yang biasanya dilakukan oleh sopir kendaraan digantikan oleh ADS (Automated Driving Systems) misalnya untuk melakukan DDT (Dynamic Driving Task) seperti mengatur kecepatan kendaraan atau sudut kemudi kendaraan [2]. Pada pengendalian kemudi kendaraan otonom model 4WS4WD, sebuah kontroler harus mampu untuk menentukan berapa sudut kemudi kendaraan yang tepat agar kendaraan tetap berada pada lintasan yang diinginkan, pada kenyataannya di dunia ini semua tipe jalan atau lintasan yang dilalui kendaraan selalu dinamis dan berubah terhadap waktu, dari lintasan yang dinamis tersebut harusnya kontroler yang didesain dapat memprediksi apa yang akan terjadi di masa depan atau memiliki kemampuan predictive agar dapat memperkirakan berapa sudut kemudi yang sesuai sehingga performa path tracking kendaraan menjadi lebih handal. Ditambah lagi dengan batasan fisik yang dimiliki oleh sistem harus juga diperhitungkan oleh kontroler. Terhadap permasalahan ini pendekatan menggunakan metode kontrol konvensional seperti kontroler PID kurang cocok untuk digunakan karena kontroler PID hanya dapat dipakai untuk mengetahui keadaan waktu saat ini dan kontroler PID tidak memiliki kemampuan untuk memprediksi keluaran sistem di masa depan [3], oleh karena itu dibutuhkan pendekatan kontroler yang dapat memprediksi keluaran di masa depan sehingga kendali kemudi pada, salah satunya adalah metode kontrol Model Predictive Control (MPC) [4]. Pada penelitian ini dilakukan perancangan kontroler MPC untuk mengendalikan kemudi dari kendaraan otonom 4WS4WD. Setelah dilakukan perancangan dan simulasi kemudian hasilnya dievaluasi dengan beberapa parameter uji untuk menentukan performa dari kontroler yang telah didesain. Menurut sepengetahuan pengarang belum pernah ditemukan literatur yang spesifik membahas mengenai pengaturan kemudi kendaraan otonom 4WS4WD dengan algoritma kontrol MPC. Bagian selanjutnya dari karya tulis ini ditata dengan tata bagian sebagai berikut, Bagian II membahas mengenai dasar teori dan metode dari penelitian ini meliputi pemodelan kendaraan otonom 4WS4WD, dan teori dasar mengenai MPC serta langkah-langkah perancangannya. Selanjutnya pada Bagian III dijelaskan mengenai hasil simulasi yang telah diperoleh serta analisis dari data tersebut. Terakhir pada Bagian IV, dipaparkan kesimpulan dari penelitian dan saran untuk pengembangan penelitian yang sudah dilakukan di masa depan. II. METODE PENELITIAN A. Model Kendaraan Otonom 4WS4WD Pada tiga dekade terakhir, riset pada dunia industri maupun akademis dalam mengembangkan teknologi kendaraan otonom semakin meningkat. Perkembangan ini diikuti oleh kemajuan teknologi yang semakin pesat dan lanjut pada dunia teknologi komputasi [5]. Model dinamika kendaraan pun juga ikut berkembang dari yang dahulu hanya menggunakan dua kemudi dan dua penggerak atau biasa disebut dengan Pengaturan Kemudi Kendaraan Otonom Four Wheel Steer dan Four Wheel Drive (4WS4WD) Menggunakan Model Predictive Control Brilian Putra Amiruddin, Rusdhianto Effendi Abdul Kadir, dan Ari Santoso Departemen Teknik Elektro, Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS) e-mail: ditto@ee.its.ac.id P brought to you by CORE View metadata, citation and similar papers at core.ac.uk provided by Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS): Publikasi Ilmiah Online Mahasiswa ITS...