Model TCTO Non-linier Berbasis Genetic Algorithm untuk Mitigasi Ketidakpastian Waktu–Biaya pada Proyek Jalan
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
Penelitian ini dikembangkan untuk menginvestigasi model optimasi adaptif Time–Cost Trade-Off (TCTO) yang mengintegrasikan Genetic Algorithm (GA) untuk merepresentasikan non-linearitas dan ketidakpastian hubungan waktu–biaya pada proyek jalan. Metode kuantitatif diterapkan pada enam proyek jalan nyata di Indonesia dengan 1.842 catatan aktivitas; data durasi, biaya, sumber daya, dan variabel eksternal dikumpulkan, diverifikasi, dinormalisasi, dan dianalisis dengan model matematis non-linier serta simulasi GA yang dijalankan menggunakan MATLAB/Python/R. Hasil menunjukkan bahwa model non-linier TCTO–GA memuat kecocokan data yang jauh lebih baik (median R² = 0,89 vs 0,62 untuk model linier), menurunkan error prediksi (MAPE 6,2% vs 13,7%; RMSE 0,081 vs 0,174; paired t-test p < 0,01), serta menghasilkan pengurangan durasi rata-rata 15,4% (±2,1) dengan kenaikan biaya percepatan hanya +2,6% (±0,9), dibandingkan crashing linier (durasi −7,8%; biaya +5,9%). Model mempertahankan stabilitas antar replikasi (SD fitness = 0,9%) dan ketahanan pada skenario gangguan (+20% hari hujan, +15% delay), serta validasi menunjukkan MAPE pasca-optimasi 7,1% (4/6 proyek ±5%) dan penilaian pakar median 4,2. Penelitian ini menunjukkan bahwa integrasi TCTO–GA secara simultan menutup celah representasi non-linearitas dan ketidakpastian, sehingga memberikan kontribusi teoretis pada optimasi stokastik dan alat bantu praktis bagi manajer proyek untuk perencanaan yang lebih adaptif dan tahan gangguan.
This study was developed to investigate an adaptive Time–Cost Trade-Off (TCTO) optimization model that integrates a Genetic Algorithm (GA) to represent non-linearity and uncertainty in explicit time–cost relationships for road construction projects. A quantitative approach was applied to six real road projects in Indonesia, comprising 1,842 activity records. Duration, cost, resource, and external variability data were collected, verified, normalized, and analyzed via nonlinear mathematical modeling and GA simulations implemented in MATLAB/Python/R. Results showed that the nonlinear TCTO–GA achieved substantially better data fit (median R² = 0.89 vs 0.62 for linear models), reduced predictive error (MAPE 6.2% vs 13.7%; RMSE 0.081 vs 0.174; paired t-test p < 0.01), and produced an average duration reduction of 15.4% (±2.1) with only a +2.6% (±0.9) acceleration cost—relative to crashing linear approaches which yielded −7.8% duration and +5.9% cost. The model demonstrated replication stability (SD fitness = 0.9%), resilience under disturbance scenarios (+20% rainy days, +15% material delay), post-optimization MAPE = 7.1% (4/6 projects within ±5% of realized outcomes), and a median expert usability score of 4.2. The study indicates that TCTO–GA fills the methodological gap by jointly addressing non-linearity and uncertainty, contributing to optimization theory and providing a practical, adaptive decision-support tool for more resilient road project planning.
Article Details
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
How to Cite
References
Angga Mukti, A., Putri, D., Muhammadiyah Sukabumi, niversitas, & Barat, J. (2025). Jurnal Rekayasa Sipil dan Arsitektur (JRSA) Optimalisasi Desain Arsitektural dengan Pendekatan Parametrik: Studi Kasus Efisiensi Struktur dalam Arsitektur Berkelanjutan. Diterima Februari, 1(1), 2025.
As’ary, R. A. S. A. (2019). Estimasi Biaya Proyek Perangkat Lunak Menggunakan JST dan Algoritma Genetika. Bimipa, 25(3), 253–261.
Aulady, M. F. N., & Orleans, C. (2016). Perbandingan Durasi Waktu Proyek Konstruksi AntaraMetode CriticalPathMethod (CPM) dengan Metode Critical Chain Project Management (Studi Kasus: Proyek Pembangunan Apartamen Menara Rungkut). Jurnal IPTEK, 20(1), 13. https://doi.org/10.31284/j.iptek.2016.v20i1.29
Aulia, W., Santosa, I., Ihsan, M., & Nugraha, A. (2023). Pemanfaatan Paradigma Teknologi Tepat Guna dalam Merancang Produk: Sebuah Kajian Literatur. Jurnal Desain Indonesia, 5(2), 70–88.
Azmi, Y., Prasetyo, Y. W., & Purnomo, D. A. (2025). Penerapan Metode Monte Carlo Pada Penjadwalan Proyek Untuk Pengelolaan Risiko dan Optimasi Waktu Proyek (Studi Kasus : Renovasi Kantor Depo Mekanik Daop IX Jember). Media Konstruksi, 10(2), 201–2014. https://doi.org/10.33772/jmk.v10i2.149
Castollani, A., & Puro, S. (2020). Analisis Biaya dan Waktu pada Proyek Apartemen Dengan Metode Earned Value Concept. Jurnal Rekayasa Konstruksi Mekanika Sipil (JRKMS), 3(1), 39–48. https://doi.org/10.54367/jrkms.v3i1.701
Elbassuony, M. (2010). Time-cost-quality trade-off analysis for construction projects The American University in Cairo Time - Cost - Quality Trade - off Analysis for Construction Projects By Mahmoud Mohamed El Bassuony Under the supervision of.
Fahirah F. (2005). Identifikasi Penyebab Overrun Biaya Proyek Konstruksi Gedung. Jurnal SMARTek, 3, 160–168.
Fardila, D., & Adawyah, N. R. (2021). Optimasi Biaya dan Waktu Proyek Konstruksi dengan Lembur dan Penambahan Tenaga Kerja. INERSIA: lNformasi dan Ekspose hasil Riset teknik SIpil dan Arsitektur, 17(1), 35–46. https://doi.org/10.21831/inersia.v17i1.39499
Hibatulloh, M. I. (2024). Optimasi Proporsi Bahan Subtitusi Dalam Campuran Beton Terhadap Kuat Tekan Menggunakan Metode Artificial Neural Network (Optimization of Substitute Material Proportions in Concrete Mix Design for Compressive Strength Using Artificial Neural Network Method.
Howay, I., Bachmid, S., & Supardi, S. (2022). Analisis Faktor yang Berpengaruh terhadap Akurasi Biaya pada Tahap Desain Proyek Jalan Nasional: Studi Kasus Peningkatan Jalan Basuki Rahmat Kota Sorong. Jurnal Konstruksi: Teknik, Infrastruktur dan Sains, 1(7), 30–39. http://pasca-umi.ac.id/index.php/kons/article/view/1133/1283
Ichwan Hadi Saputra. (2024). Analisis Pengendalian Waktu dan Biaya Proyek Konstruksi dengan Metode CPM (Critical Path Method ). Journal Of Social Science Research, 4, 7797–7807.
Insani, F., Ramadhan, A. R., Pardano, S., Jasril, & Aprianty, I. (2019). Optimasi Biaya Bahan Dan Jasa Pembangunan Rumah Menggunakan Algoritma Genetika. Seminar Nasional Teknologi Informasi Komunikasi dan Industri, November, 222–229. http://103.193.19.206/index.php/SNTIKI/article/view/8013
Ja’a, W. A. T., Katili, M. R., Wungguli, D., & Yahya, N. I. (2022). Critical Path Method dan Algoritma Genetika untuk Optimasi Durasi dan Biaya Pembangunan. Euler : Jurnal Ilmiah Matematika, Sains dan Teknologi, 10(2), 292–302. https://doi.org/10.34312/euler.v10i2.14488
Krisnandi, K., & Agung, H. (2017). Implementasi Algoritma Genetika Untuk Memprediksi Waktu Dan Biaya Pengerjaan Proyek Konstruksi. Jurnal Ilmiah FIFO, 9(2), 90. https://doi.org/10.22441/fifo.2017.v9i2.001
Kurniasih, N. A., Nurhasanah, K. R., & ... (2025). Inovasi Beton Adaptif: Optimalisasi Self-Healing Concrete untuk Mitigasi Retakan dan Struktur Berkelanjutan: Artikel Reviu. … Teknik Sipil UMS, 235–244. https://proceedings.ums.ac.id/sipil/article/view/5610%0Ahttps://proceedings.ums.ac.id/sipil/article/download/5610/4898
Napitupulu, A., Saputra, A., & Siburian, M. T. (2025). Rekayasa Teknologi Konstruksi dan Manufaktur: Optimalisasi Material dan Strategi Teknikal dalam Infrastruktur Sumatera Utara. ELASTICITY: Journal of Applied Engineering Science, 2(1), 01–11. https://doi.org/10.54373/elastic.v2i1.86
Ngantung, R. K., Manoppo, F. J., & E Kandou, C. D. (2021). Penerapan Value Engineering Dalam Upaya Meningkatkan Efisiensi Biaya Proyek Pada Pembangunan Gedung Dprd Sulawesi Utara. Jurnal Ilmiah Media Engineering, 11(1), 51–58.
No, V., Janshar, A., Sutantio, A., Teknologi, I., & Nopember, S. (2025). JURNAL LOCUS : Penelitian & Pengabdian Optimasi Peran System Application and Product dalam Manajemen Pengendalian Biaya pada Proyek Konstruksi Design and Build Corresponding : Andi Janshar Optimasi Peran System Application and Product dalam Manajemen Peng. 4(9), 8821–8838.
Priyadharshini, S., & Deepa, G. (2024). Time Cost Trade-Off Problem Using Intuitionistic Fuzzy with Real Time Application in the Field of Construction. Contemporary Mathematics (Singapore), 5(3), 2961–2982. https://doi.org/10.37256/cm.5320243727
Proboyo, B. (1999). Keterlambatan waktu pelaksanaan proyek klasifikasi dan peringkat dari penyebab-penyebabnya. Civil Engineering Dimension, 1(1), 46–58.
Putra, R. G., Fatmawati, W., & Mas’idah, E. (2020). Analisa Waktu Dan Biaya Proyek Konstruksi Pembangunan Gedung Gudang Dan Kantor PT ABC Semarang Dengan Earned Value Analysis. Konferensi Ilmiah Mahasiswa Unissula (KIMU) 3, 101–126.
Rahmawati, N., & Santosa, B. (2017). Penerapan Algoritma Hybrid Cross Entropy-Genetic Algorithm Dalam Penyelesaian Resource-Constrained Project Scheduling Problem. 1–5.
Rompis, A. O. M., Ingkiriwang, R. L., & Sibi, M. (2016). Optimasi Waktu Proyek Dengan Penambahan Jam Kerja Menggunakan Precedence Diagram Method Pada Proyek Rehabilitasi Puskesmas Minanga. Jurnal Sipil Statik, 4(1), 1205–1210.
Safrawati, & Siregar, B. (2022). All Fields of Science J-LAS Hybrid Coconut Cultivation. Jurnal Penelitian, 2(4), 50–56. https://j-las.lemkomindo.org/index.php/AFoSJ-LAS/index
Sapta, R. I., Winanda, L. A. R., Roostrianawaty, N., & Santosa, F. A. (2025). Pendekatan Algoritma Genetika pada Optimalisasi Pekerjaan Bangunan Air. Jurnal Talenta Sipil, 8(1), 419. https://doi.org/10.33087/talentasipil.v8i1.865
Sikomena, E. F., Widyadana, I. G. A., & Prayogo, D. (2021). Optimasi Resource Constrained Project Scheduling Problem Menggunakan Metode Genetic Algorithm Dan Symbiotic Organisms Search. Dimensi Utama Teknik Sipil, 8(1), 49–59. https://doi.org/10.9744/duts.8.1.49-59
Suhara, C., Putra, A., R, P., William, R., Purba, H. H., & Kurnia, H. (2024). Penerapan Metode Quality Function Deployment (QFD) Pada Proyek Konstruksi: Tinjauan Literatur Sistematis. Journal of Industrial and Engineering System, 4(1). https://doi.org/10.31599/nrbxfe26
Tongkotow, N. F., Waworundeng, W., & Kimbal, A. (2021). Collaborative Goverannace Dalam Pengelolaan Wisata Pantai Lakban di Kecamtan Ratatotok. Jurnal Governance, 1(1), 1–11.
Trisnadi, A. S. A., & Zakariya, A. F. (2025). Pemanfaatan BIM dalam Evaluasi Desain Adaptif. Ranah Research : Journal of Multidisciplinary Research and Development, 7(4), 2530–2544. https://doi.org/10.38035/rrj.v7i4.1518
Witjaksana, B., Oetomo, W., Toha, A., & ... (2018). Analisis Biaya dan Waktu Proyek Pembangunan Gedung Graha Mojokerto Service City (GMSC) Akibat Perubahan Desain. Seminar Nasional Penguatan Peran Perguruan Tinggi dalam Mewujudkan Ketahanan Bangsa Melalui Tri Dharma Perguruan Tinggi yang Berbasis pada Keberagaman dan Gotong Royong. https://jurnal.untag-sby.ac.id/index.php/semnasuntag/article/view/1652
Yulianti, D., Ulfah, L., Lubis, lega reskita, & Haki, H. (2025). Jurnal Talenta Sipil. Jurnal Talenta Sipil, 8(1), 430–439. https://doi.org/10.33087/talentasipil.v8i2.923
Yuwono, W., Kaukab, M. E., & Mahfud, Y. (2021). Kajian Metode PERT-CPM dan Pemanfaatannya dalam Manajemen Waktu dan Biaya Pelaksanaan Proyek. Journal of Economic, Management, Accounting and Technology, 4(2), 192–214. https://doi.org/10.32500/jematech.v4i2.1925
Zahir, L. A., Si, S., Pd, M., & Suhudi, K. A. (2023). Penjadwalan Proyek Konstruksi Bangunan ( Implementation of Mathematical Modeling Using Genetic Algorithms in Solving Building Construction Project Scheduling Problems ). 03, 62–74.