MODEL PENJADWALAN BERBASIS MIXED INTEGER LINEAR PROGRAMMING UNTUK MEMINIMALKAN BIAYA DALAM OPERASI KAPAL TOL LAUT

A MIXED INTEGER LINEAR PROGRAMMING–BASED SCHEDULING MODEL FOR COST MINIMIZATION IN SEA TOLLWAY VESSEL OPERATIONS

Program Tol Laut memainkan peran penting dalam sistem logistik nasional Indonesia dengan meningkatkan konektivitas maritim dan mengurangi kesenjangan regional dalam distribusi barang. Namun, inefisiensi operasional dalam penjadwalan kapal dan lamanya waktu sandar masih membatasi efektivitas program ini. Penelitian ini mengatasi permasalahan tersebut dengan merumuskan model penjadwalan kapal berbasis Mixed Integer Linear Programming (MILP) deterministik yang dilengkapi dengan kendala kapasitas dan aliran muatan, yang bertujuan meminimalkan biaya operasional berbasis waktu serta meningkatkan efisiensi waktu sandar. Studi kasus dilakukan pada Rute Tol Laut H-1 dengan menggunakan data operasional semester pertama tahun 2025. Model optimasi diimplementasikan menggunakan pustaka PuLP dan diselesaikan dengan solver CBC. Hasil penelitian menunjukkan bahwa jadwal hasil optimasi secara konsisten mampu menurunkan biaya operasional sekitar 5–8% per pelayaran dan mengurangi waktu sandar sekitar 12–17%, yang setara dengan rata-rata pengurangan dua jam per pelayaran. Pengujian signifikansi statistik mengonfirmasi bahwa peningkatan tersebut tidak disebabkan oleh variasi acak, sementara analisis sensitivitas menunjukkan ketahanan solusi optimasi terhadap perubahan parameter operasional utama. Secara keseluruhan, kerangka kerja berbasis MILP yang diusulkan memberikan alat pendukung keputusan yang kuat secara matematis dan aplikatif secara praktis untuk meningkatkan penjadwalan kapal dan efisiensi operasional dalam logistik maritim Tol Laut.

Kata kunci: Branch and Bound, Optimasi Logistik, Mixed Integer Linear Programming, Tol Laut, Penjadwalan Kapal.

The Sea Tollway Program plays a critical role in Indonesia’s national logistics system by improving maritime connectivity and reducing regional disparities in goods distribution. However, operational inefficiencies in vessel scheduling and prolonged berthing times continue to limit its effectiveness. This study addresses these challenges by formulating a deterministic Mixed Integer Linear Programming (MILP) based vessel scheduling model with capacity and cargo flow constraints aimed at minimizing time-dependent operational cost and improving berthing time efficiency. A case study is conducted on Sea Tollway Route H-1 using operational data from the first semester of 2025. The optimization model is implemented using the PuLP library and solved with the CBC solver. The results show that the optimized schedules consistently reduce operational costs by approximately 5–8% per voyage and decrease berthing time by about 12–17%, corresponding to an average reduction of two hours per voyage. Statistical significance testing confirms that these improvements are not due to random variation, while sensitivity analysis demonstrates the robustness of the optimized solutions under changes in key operational parameters. Overall, the proposed MILP-based framework provides a mathematically sound and practically applicable decision-support tool for improving vessel scheduling and operational efficiency in Sea Tollway maritime logistics.

Keywords: Branch and bound, Logistics Optimization, Mixed Integer Linear Programming, Sea Tollway, Vessel Scheduling.