HCS & SCS — Modul Interaktif Transportasi Sampah

01 — Dasar Teori

Sistem Pengangkutan Sampah Perkotaan

Pendahuluan

Apa itu HCS dan SCS?

Pengangkutan sampah dari sumber ke TPA/TPST adalah komponen paling mahal dalam sistem pengelolaan sampah perkotaan (bisa mencapai 60–80% biaya total). Terdapat dua model utama:

🚛

HAULED CONTAINER SYSTEM (HCS)

Kontainer diangkut seluruhnya ke TPA, dikosongkan, lalu dikembalikan atau ditukar. Satu ritasi = satu kontainer penuh. Digunakan untuk sumber sampah bervolume besar (pasar, pertokoan, hotel).

🏘️

STATIONARY CONTAINER SYSTEM (SCS)

Kontainer tetap di tempat, hanya sampahnya yang dimuat ke truk. Satu ritasi = banyak kontainer. Digunakan untuk permukiman padat dan area campuran dengan truk pemadat (compactor).

Konsep Kunci

4 Unit Operasi — Komponen Waktu Ritasi

Baik HCS maupun SCS dianalisis menggunakan empat unit operasi. Setiap komponen dipengaruhi faktor yang berbeda, itulah mengapa keempatnya harus dihitung terpisah.

🔄

1. Pickup (P)

Waktu muat sampah dari kontainer ke truk di lapangan

🚛

2. Haul (h)

Waktu perjalanan ke TPA dan kembali — fungsi jarak (h = a + bx)

🏭

3. At-Site (s)

Waktu antrian + bongkar muat di TPA/TPS

⏱️

4. Off-Route (w)

Waktu tidak produktif: absen, istirahat, kerusakan, check-in

💡 Mengapa dipisahkan? Karena masing-masing dikendalikan faktor berbeda: Pickup → desain kontainer dan jenis kendaraan; Haul → jarak TPA dan kecepatan jalan; At-site → manajemen TPA; Off-route → manajemen SDM. Dengan memisahkannya, kita bisa mengoptimalkan tiap komponen secara mandiri.

HCS

Rumus Lengkap HCS

Alur operasi HCS: Truk keluar dari garasi → pergi ke kontainer → angkat kontainer isi → menuju TPA → bongkar → kembali dengan kontainer kosong → turunkan di lokasi semula → ke kontainer berikutnya.

🏠

Garasi

→

📦

Kontainer Isi

→

🏭

TPA

→

📦

Kontainer Kosong

→

🏠

Garasi

▼ Waktu total per ritasi

T_HCS = P_HCS + s + h

▼ Komponen haul (linear empiris)

h = a + b·x

▼ Substitusi → bentuk desain lengkap

T_HCS = P_HCS + s + a + b·x

▼ Komponen pickup HCS

P_HCS = p_c + u_c + d_bc

▼ Kapasitas dan kebutuhan ritasi/hari

N_kapasitas = max(0, floor([H·(1−w) − (t₁+t₂)] / T_HCS))

N_kebutuhan = ceil(V_d / (c · f))

Kebutuhan seluruh sampah terpenuhi bila N_kebutuhan ≤ N_kapasitas. Jika tidak, tambah kendaraan atau jam kerja. Model ini untuk HCS konvensional dengan satu kontainer per ritasi.

Simbol	Keterangan	Satuan
T_HCS	Waktu per ritasi HCS	jam/rit
P_HCS	Waktu pickup per ritasi	jam/rit
s	At-site time (di TPA/TPS)	jam/rit
a	Konstanta empiris — overhead tetap	jam/rit
b	Konstanta empiris — per km	jam/km
x	Jarak haul rata-rata (pulang-pergi)	km/rit
p_c	Waktu angkat kontainer isi	jam/rit
u_c	Waktu turunkan kontainer kosong	jam/rit
d_bc	Waktu tempuh antar kontainer	jam/rit
H	Waktu kerja per hari	jam/hari
w	Off-route factor	desimal
t₁	Waktu garasi → kontainer pertama	jam
t₂	Waktu kontainer terakhir → garasi	jam
V_d	Volume sampah/hari	m³/hari
c	Ukuran rata-rata kontainer	m³
f	Faktor penggunaan kontainer	—

SCS

Rumus Lengkap SCS

Alur operasi SCS: Truk keluar dari garasi → stop di kontainer 1 → muat sampah → stop di kontainer 2, 3, …, n → setelah penuh → menuju TPA → bongkar → kembali ke rute berikutnya.

🏠

Garasi

→

🏘️🏘️🏘️

Banyak Kontainer

→

🏭

TPA

▼ Waktu total per ritasi SCS

T_SCS = P_SCS + s + a + b·x

▼ Komponen pickup SCS (banyak stop)

P_SCS = C_T·u_c + (n_p−1)·d_bc

▼ Jumlah kontainer per ritasi

C_T = floor(V·r / (c·f))

▼ Jumlah ritasi per hari

C_hari = ceil(V_d / (c·f))
N_d = ceil(C_hari / C_T)

▼ Waktu kerja yang diperlukan per hari

H = [(t₁+t₂) + ΣP_rit + N_d·(s+a+b·x)] / (1−w)

Model waktu menggunakan haul pulang-pergi sampai area pengumpulan untuk setiap ritasi; t₂ dari area tersebut ke garasi. Bila ritasi terakhir langsung TPA → garasi, koreksi perjalanan akhir memakai data rute.
V_d memakai volume sampah sebelum pemadatan. Kontainer dikosongkan utuh; jumlah lokasi ≤ jumlah kontainer. Ritasi terakhir dapat lebih sedikit kontainer. Untuk estimasi, jumlah lokasi terakhir = ceil(C_terakhir · n_p / C_T), dengan asumsi sebaran kontainer antar lokasi merata.

Simbol	Keterangan	Satuan
T_SCS	Waktu per ritasi SCS	jam/rit
P_SCS	Waktu pickup per ritasi	jam/rit
C_T	Jumlah kontainer dikosongkan/rit	kontainer/rit
u_c	Waktu kuras per kontainer	jam/kontainer
n_p	Jumlah lokasi kontainer/rit	lokasi/rit
d_bc	Waktu tempuh antar lokasi	jam/lokasi
V	Volume mobil pengumpul	m³/rit
r	Rasio kompaksi: volume lepas / volume padat	≥ 1
f	Faktor keterisian kontainer	0 < f ≤ 1
H	Waktu kerja dibutuhkan/hari	jam/hari
V_d	Volume sampah/hari	m³/hari

Referensi rumus: HCS dan SCS — Mercer University. Contoh memakai volume rata-rata dan belum memeriksa batas berat kendaraan.

Data Referensi

Data Operasional Tipikal Kendaraan (Tchobanoglous et al.)

Tabel ini memberikan nilai tipikal untuk parameter kendaraan yang umum digunakan dalam analisis HCS dan SCS.

Sistem / Jenis Kendaraan		Metode Muat	Rasio Kompaksi (r)	Waktu angkat+turunkan kontainer (h/rit)	Waktu kuras kontainer (h/kontainer)	At-site time s (h/rit)
— HCS (Hauled Container) —
	Hoist truck	Mekanikal	—	0.067	—	0.053
	Tilt-frame	Mekanikal	—	0.40	—	0.127
	Tilt-frame (dgn kompaksi)	Mekanikal	2.0–4.0	0.40	—	0.133
— SCS Compactor —
	Compactor truck	Mekanikal	2.0–2.5	—	0.050	0.10
	Compactor truck	Manual	2.0–2.5	—	—	0.10
— SCS Noncompactor —
	Noncompactor	Mekanikal	—	—	—	0.10*
	Noncompactor	Manual	—	—	—	0.10*

* Nilai at-site time dapat lebih besar bergantung kondisi TPA setempat.

02 — Simulasi

Kalkulator HCS — Hauled Container System

Input Parameter

HCS

Satuan:

Satuan aktif: Kilometer (km). Tombol satuan mengonversi x dan b bersama tanpa mengganti skenario. Nilai a tetap dalam jam.

Jika tabel memberikan p_c + u_c, masukkan total satu kali: misalnya p_c = total dan u_c = 0.

p_c — Waktu angkat kontainer isip_c

0.01h0.067h0.50h

u_c — Waktu turunkan kontainer kosongu_c

0h0.000h0.30h

d_bc — Waktu tempuh antar kontainerd_bc

0h0.000h0.30h

s — At-site time di TPAs

0.05h0.053h0.50h

x — Jarak haul pulang-pergi (km)x

1km20km80km

a — Konstanta overhead tetapa

0.010.016h0.10

b — Konstanta per kmb

0.0050.011h/km0.070

H — Waktu kerja per hariH

6jam8.0jam10jam

w — Off-route factorw

10%15%25%

t₁ — Garasi → kontainer pertamat₁

0.05h0.100h0.60h

t₂ — Kontainer terakhir → garasit₂

0.05h0.100h0.60h

V_d — Volume sampah/hariV_d

10m³45m³200m³

c — Ukuran kontainer rata-ratac

1m³6.0m³20m³

f — Faktor penggunaan kontainerf

0.500.901.00

Hasil

Output Perhitungan HCS

P_HCS

—

jam/rit

h (Haul Time)

—

jam/rit

T_HCS

—

jam/rit

Kapasitas satu kendaraan

—

rit/hari

Kebutuhan seluruh sampah

—

rit/hari

Ritasi satu kendaraan

—

rit/hari

Belum terangkut

—

m³/hari

Armada minimum

—

kendaraan dengan parameter identik

📋 Langkah Perhitungan

P_HCS = p_c + u_c + d_bc—

h = a + b·x—

T_HCS = P_HCS + s + h—

N_kapasitas = max(0, floor([H·(1−w) − (t₁+t₂)] / T_HCS))—

N_kebutuhan = ceil(Vd / (c·f))—

Grafik

T_HCS vs Jarak Haul (x)

03 — Simulasi

Kalkulator SCS — Stationary Container System

Input Parameter

SCS

V — Volume mobil pengumpulV

2m³10.0m³20m³

r — Rasio kompaksir

1.0×2.5×4.0×

c — Volume kontainerc

0.1m³0.50m³4.0m³

f — Faktor keterisian kontainerf

0.50.901.0

u_c — Waktu kuras per kontaineru_c

0.01h0.050h0.15h

n_p — Jumlah lokasi per ritasin_p

18 lok50

d_bc — Waktu tempuh antar lokasid_bc

0.005h0.020h0.10h

s — At-site times

0.05h0.10h0.50h

x — Jarak haul pulang-pergi (km)x

1km25km80km

a — Konstanta empirisa

0.010.050h0.10

b — Konstanta per kmb

0.0050.025h/km0.050

V_d — Volume sampah/hariV_d

10m³120m³300m³

w — Off-route factorw

10%15%25%

t₁ — Garasi → kontainer pertamat₁

0.05h0.15h0.50h

t₂ — Area pengumpulan → garasit₂

0.05h0.15h0.50h

Volume sampah memakai basis sebelum pemadatan. Lokasi pada ritasi terakhir diestimasi dari sebaran kontainer merata. Model ini memasukkan kembali ke area pengumpulan setiap ritasi; rute terakhir langsung TPA → garasi membutuhkan koreksi waktu perjalanan.

Hasil

Output Perhitungan SCS

C_T (Kapasitas maksimum)

—

kontainer/rit

P_SCS (ritasi penuh)

—

jam/rit

T_SCS (ritasi penuh)

—

jam/rit

Nd (Ritasi/Hari)

—

rit/hari

H — Waktu Kerja Dibutuhkan

—

jam/hari

📋 Langkah Perhitungan

C_T = floor(V·r / (c·f))—

P_SCS = C_T·u_c + (n_p−1)·d_bc—

h = a + b·x—

T_SCS = P_SCS + s + h—

Nd = ceil(C_hari / C_T)—

H = [(t₁+t₂) + ΣP_rit + Nd·(s+h)] / (1−w)—

Grafik

Pickup Time vs Jumlah Kontainer

04 — Analisis

Perbandingan HCS vs SCS

Parameter Bersama

Kondisi yang Sama untuk Kedua Sistem

Jarak haul xx

120km80

Konstanta aa

0.010.0160.10

Konstanta bb

0.0050.0110.050

V_d — volume lepas harian (m³)

H — jam kerja/hari

w — off-route factor

t₁ — awal rute (jam)

t₂ — akhir rute (jam)

Isi pickup dan muatan per ritasi dari sistem masing-masing pada basis volume sebelum pemadatan. Estimasi harian di tab ini konservatif: ritasi terakhir diberi durasi penuh. Grafik per m³ mengukur waktu operasi; biaya dan batas muatan kendaraan belum dibandingkan.

HCS

Parameter HCS

P_HCS (jam/rit)

s HCS (jam/rit)

Total T_HCS

—

jam/rit

q — Muatan efektif per ritasi (m³ lepas)

Waktu per volume

—

jam/m³

Kebutuhan ritasi

—

rit/hari

Waktu seluruh sampah

—

jam satu kendaraan/hari

Armada minimum

—

kendaraan identik

SCS

Parameter SCS

P_SCS (jam/rit)

s SCS (jam/rit)

Total T_SCS

—

jam/rit

q — Muatan efektif per ritasi (m³ lepas)

Waktu per volume

—

jam/m³

Kebutuhan ritasi

—

rit/hari

Waktu seluruh sampah

—

jam satu kendaraan/hari

Armada minimum

—

kendaraan identik

Visualisasi

Breakdown & Tren Perbandingan

Komponen Waktu (jam/rit)

Waktu per m³ vs Jarak Haul

05 — Kalibrasi

Menentukan Nilai a dan b dari Data Lapangan

Tabel Referensi

Nilai a dan b Berdasarkan Kecepatan Kendaraan

Gunakan sebagai estimasi awal bila belum ada data lapangan. Nilai ini berlaku untuk jalan dengan kondisi normal. Baris hijau hanya contoh kecepatan; kesesuaiannya untuk rute lokal perlu dibuktikan melalui survei.

Kecepatan (mil/jam)	Kecepatan (km/jam)	a (jam/trip)	b (jam/mil)	b (jam/km)
55	88	0.016	0.018	0.011
45	72	0.022	0.022	0.014
35	56	0.034	0.029	0.018
25	40	0.050	0.040	0.025
15	24	0.066	0.067	0.041

⚠️ Nilai a dan b dari tabel diatas diturunkan dari kondisi luar negeri. Untuk studi lokal Indonesia, gunakan data lapangan dan regresi di bawah ini untuk akurasi yang lebih baik.

Data Lapangan

Input Data Survei

Masukkan pasangan data jarak haul (x, km) dan waktu haul terukur (h, jam) dari survei lapangan. Minimal 3 pasangan lengkap dengan variasi jarak. Baris yang belum lengkap diabaikan sebagai satu pasangan. Gunakan jarak dan waktu haul pulang-pergi, tanpa pickup atau waktu di TPA.

#	Jarak x (km)	Waktu h (jam)
1
2
3
4
5

Hasil Regresi

Koefisien a dan b

a

—

jam/trip (overhead)

b

—

jam/km

R² — GOODNESS OF FIT

—

1.00 = fit sempurna

Masukkan data dan klik tombol untuk melihat interpretasi.

Scatter Plot & Garis Regresi

06 — Contoh Kasus

Soal & Penyelesaian Lengkap

Kasus 1 — HCS

Latihan Soal: Pengangkutan HCS (Tilt-Frame + Kompaksi)

📌 Soal (dari slide kuliah): Untuk mengangkut sampah dari beberapa lokasi kontainer di suatu daerah digunakan sistem HCS. Data yang diberikan:
• T₁ = 15' | T₂ = 20' | W = 0,15
• (p_c + u_c) = 0,4 jam/ritasi
• Waktu rata-rata bergerak dari kontainer ke kontainer = d_bc = 6' = 0,1 jam
• Tentukan jumlah ritasi/hari bila jam kerja = 8 jam

⚠️ Asumsi dari tabel referensi (kecepatan 55 mil/jam): a = 0,016 jam/rit | b = 0,018 jam/mil | s = 0,133 jam/rit (tilt-frame kompaksi) | x = 31 mil

💡 Catatan satuan penting: T₁ = 15 menit = 15/60 = 0,25 jam | T₂ = 20 menit = 20/60 = 0,333 jam | d_bc = 6 menit = 0,1 jam. Nilai b = 0,018 jam/mil, sehingga x harus dalam mil.

📋 Data yang Diberikan

T₁ (garasi→kontainer 1)15' = 0,25 jam

T₂ (kontainer terakhir→garasi)20' = 0,333 jam

W (off-route factor)0,15

(p_c + u_c)0,4 jam/rit

d_bc6' = 0,1 jam

H (jam kerja)8 jam/hari

a (asumsi, 55 mph)0,016 jam/rit

b (asumsi, 55 mph)0,018 jam/mil

s (tilt-frame + kompaksi)0,133 jam/rit

x (jarak haul)31 mil

✅ Penyelesaian Langkah Demi Langkah

a

P_HCS = (p_c + u_c) + d_bc
P_HCS = 0,4 + 0,1 = 0,5 jam/rit

b

h = a + b·x (x dalam mil, b dalam jam/mil)
h = 0,016 + (0,018 × 31) = 0,016 + 0,558 = 0,574 jam/rit

b

T_HCS = P_HCS + s + h
T_HCS = 0,5 + 0,133 + 0,574
= 1,207 ≈ 1,21 jam/rit

c

Nd = [H·(1−w) − (t₁+t₂)] / T_HCS
= [8·(1−0,15) − (15/60+20/60)] / 1,207
= 6,216667 / 1,207
= 5,15 → diambil 5 rit/hari

✓

Verifikasi waktu aktual yang diperlukan:
H_aktual = [(t₁+t₂) + Nd·T_HCS] / (1−w)
= [(15/60+20/60) + 5 × 1,207] / 0,85
= 6,618333 / 0,85 = ≈ 7,79 jam

🔍 Cara memasukkan soal ini ke simulator HCS:
Klik tombol di bawah untuk memuat parameter waktu ke tab HCS. Soal tidak memberikan V_d, c, dan f; hasil kebutuhan volume memakai input tambahan yang sedang terisi, sedangkan jawaban soal adalah kapasitas 5 rit/hari.

Kasus 2 — SCS

Pengangkutan SCS dengan Compactor Truck

📌 Soal: Wilayah perumahan menghasilkan 120 m³ sampah/hari. Digunakan compactor truck (SCS): kapasitas V = 10 m³, rasio kompaksi r = 2,5, volume kontainer c = 0,5 m³, faktor keterisian f = 0,9. Waktu kuras u_c = 0,05 jam, jumlah lokasi/rit n_p = 8, waktu antar lokasi d_bc = 0,02 jam. At-site s = 0,10 jam, jarak x = 25 km, kecepatan rata-rata 40 km/jam sehingga a = 0,050 jam/rit, b = 0,025 jam/km. w = 0,15, t₁ = t₂ = 0,15 jam. Hitung semua parameter operasional!

📋 Data yang Diberikan

Volume sampah V_d120 m³/hari

Volume truk V10 m³

Rasio kompaksi r2,5

Volume kontainer c0,5 m³

Faktor keterisian f0,9

u_c (kuras/kontainer)0,05 jam

n_p (lokasi/rit)8

d_bc (antar lokasi)0,02 jam

At-site s0,10 jam

Jarak haul x25 km

Kecepatan rata-rata40 km/jam

a, b0,050 | 0,025

w, t₁, t₂0,15 | 0,15 | 0,15

✅ Penyelesaian Lengkap

Kasus 3 — Kalkulator Mandiri

Selesaikan Kasus HCS Anda Sendiri

Ubah nilai-nilai di bawah untuk menghitung kasus Anda. Hasil dihitung otomatis secara real-time.

Input Kasus Mandiri (HCS)

p_c (jam)

u_c (jam)

d_bc (jam)

s (jam)

x — jarak pulang-pergi (km)

a (jam/rit)

b (jam/km)

H — waktu kerja (jam)

w (off-route)

t₁ (jam)

t₂ (jam)

V_d (m³/hari)

c — kontainer (m³)

f (faktor penggunaan)

📊 Hasil Perhitungan Otomatis

WasteRoute

Hauled vs Stationary
Container System

Apa itu HCS dan SCS?

4 Unit Operasi — Komponen Waktu Ritasi

Rumus Lengkap HCS

Rumus Lengkap SCS

Data Operasional Tipikal Kendaraan (Tchobanoglous et al.)

HCS

Output Perhitungan HCS

📋 Langkah Perhitungan

T_HCS vs Jarak Haul (x)

SCS

Output Perhitungan SCS

📋 Langkah Perhitungan

Pickup Time vs Jumlah Kontainer

Kondisi yang Sama untuk Kedua Sistem

Parameter HCS

Parameter SCS

Breakdown & Tren Perbandingan

Nilai a dan b Berdasarkan Kecepatan Kendaraan

Input Data Survei

Koefisien a dan b

Latihan Soal: Pengangkutan HCS (Tilt-Frame + Kompaksi)

📋 Data yang Diberikan

Pengangkutan SCS dengan Compactor Truck

📋 Data yang Diberikan

Selesaikan Kasus HCS Anda Sendiri

Input Kasus Mandiri (HCS)

Hauled vs StationaryContainer System

Apa itu HCS dan SCS?

4 Unit Operasi — Komponen Waktu Ritasi

Rumus Lengkap HCS

Rumus Lengkap SCS

Data Operasional Tipikal Kendaraan (Tchobanoglous et al.)

HCS

Output Perhitungan HCS

📋 Langkah Perhitungan

T_HCS vs Jarak Haul (x)

SCS

Output Perhitungan SCS

📋 Langkah Perhitungan

Pickup Time vs Jumlah Kontainer

Kondisi yang Sama untuk Kedua Sistem

Parameter HCS

Parameter SCS

Breakdown & Tren Perbandingan

Nilai a dan b Berdasarkan Kecepatan Kendaraan

Input Data Survei

Koefisien a dan b

Latihan Soal: Pengangkutan HCS (Tilt-Frame + Kompaksi)

📋 Data yang Diberikan

Pengangkutan SCS dengan Compactor Truck

📋 Data yang Diberikan

Selesaikan Kasus HCS Anda Sendiri

Input Kasus Mandiri (HCS)

Hauled vs Stationary
Container System