Pilar Adopsi Civil Information Modeling (CiM) dan Konvergensi Teknologi 4.0 dalam Proyek Infrastruktur Jalan: Tinjauan Sistematis Penggunaan BIM dan Kesenjangan Strategis

Dipublikasikan oleh Hansel

08 Oktober 2025, 17.34

unsplash.com

Ringkasan Eksekutif: Pilar Adopsi CiM dalam Infrastruktur Jalan

Laporan ini menyajikan analisis mendalam mengenai status, evolusi, dan arah masa depan penerapan Building Information Modeling (BIM) dalam proyek infrastruktur jalan, suatu praktik yang sering disebut sebagai Civil Information Modeling (CiM). Meskipun BIM telah diadopsi secara luas dalam sektor bangunan vertikal, implementasinya dalam proyek jalan masih merupakan topik yang baru muncul.1 Analisis ini didasarkan pada tinjauan sistematis komprehensif tahun 2024 yang menganalisis 134 dokumen relevan, mengidentifikasi kontribusi teoretis utama dan mendefinisikan cetak biru praktik CiM.1

Studi ini menetapkan dua kontribusi teoretis utama. Pertama, teridentifikasi sebanyak 39 Penggunaan BIM (BIM Uses) spesifik untuk proyek jalan yang diklasifikasikan ke dalam sembilan kategori fungsional, memvalidasi perlunya kerangka CiM yang terpisah dari BIM bangunan.1 Kedua, studi ini mengidentifikasi 26 teknologi pelengkap yang krusial untuk adopsi CiM.1

Temuan kuantitatif menunjukkan bahwa adopsi CiM saat ini didominasi oleh aplikasi tradisional yang berfokus pada pra-konstruksi dan penghematan biaya. Lima Penggunaan BIM yang paling sering dilaporkan adalah Pemodelan Kondisi Eksisting 3D (, 49%), Estimasi Kuantitas dan Biaya (, 32%), Desain Geometrik (, 25%), Rencana Pemeliharaan (, 20%), dan Analisis Clash (, 19%).1 Sementara itu, teknologi pelengkap yang paling prevalen adalah Programming tools (), Geographic Information Systems (GIS) (), dan Laser Scanning.

Secara strategis, adopsi CiM menunjukkan kematangan yang tinggi pada tahap desain dan perencanaan (melalui 4D dan 5D), yang terbukti efektif dalam mitigasi risiko dan optimalisasi biaya awal. Namun, terdapat kesenjangan signifikan dalam mentransfer perencanaan digital ini ke pemantauan real-time dan tahap Operasi & Pemeliharaan (O&M).1 Kesenjangan ini menggarisbawahi perlunya pengembangan aplikasi yang berorientasi pada eksekusi. Arah masa depan CiM berpusat pada pengisian kesenjangan ini melalui integrasi Kecerdasan Buatan (AI) () dan Internet of Things (IoT) () untuk mewujudkan manajemen prediktif dan model infrastruktur yang mendukung konsep smart cities.

 

Fondasi CiM: Mengidentifikasi 39 Penggunaan BIM dan 9 Kategori Fungsional

Definisi dan Kebutuhan akan Civil Information Modeling (CiM)

Building Information Modeling (BIM), atau dalam konteks infrastruktur disebut Civil Information Modeling (CiM), merupakan solusi yang muncul untuk mengatasi tantangan yang melekat pada proyek jalan, seperti kompleksitas desain, pengambilalihan hak jalan (right-of-way), relokasi utilitas, dan pengelolaan data yang beragam.1 CiM bertindak sebagai platform manajemen proses dan informasi, bukan sekadar alat perangkat lunak, yang bertujuan untuk meningkatkan komunikasi, mengurangi konflik, dan memberikan pengembalian investasi yang positif (Return on Investment - ROI).1

Proyek jalan memiliki karakteristik yang sangat berbeda dari proyek bangunan vertikal. Proyek jalan bersifat horizontal, menuntut bentangan lahan yang jauh lebih luas (land extension), pekerjaan tanah (earthworks) yang masif, dan mempertimbangkan kondisi geologi serta dampak lingkungan dan lalu lintas yang ekstensif.1 Karena perbedaan mendasar ini—dibandingkan dengan BIM bangunan yang lebih fokus pada analisis clash internal—maka Penggunaan BIM yang eksklusif dan spesifik untuk infrastruktur jalan harus didefinisikan secara terpisah.1

Klasifikasi 9 Kategori Inti CiM

Tinjauan sistematis ini mengklasifikasikan 39 Penggunaan BIM spesifik yang teridentifikasi ke dalam sembilan kategori utama yang mencakup seluruh siklus hidup proyek infrastruktur jalan 1:

  1. Desain Jalan (Road Design): Melibatkan proses fundamental seperti pemodelan kondisi eksisting, optimalisasi alinyemen, dan desain geometrik.1
  2. Analisis Lalu Lintas (Traffic Analysis): Fokus pada perencanaan manajemen lalu lintas dan simulasi aliran lalu lintas.1
  3. Aspek Tanah (Soil Aspects): Termasuk analisis geologi, geoteknik, dan perhitungan pekerjaan gerakan tanah.1
  4. Keselamatan Jalan (Road Safety): Mencakup analisis keselamatan selama konstruksi dan operasi, serta simulasi mengemudi.1
  5. Isu Lingkungan (Environmental Issues): Meliputi penilaian dampak lingkungan, analisis radiasi surya, dan studi keberlanjutan.1
  6. Analisis Teknik Lainnya (Other Engineering Analysis): Kategori spesialisasi seperti analisis drainase, perkerasan, struktur, dan utilitas bawah tanah.1
  7. Perencanaan dan Analisis Konstruksi (Construction Planning and Analysis): Mengintegrasikan waktu ke dalam model 3D (4D) untuk perencanaan proses konstruksi, analisis daya bangun (constructability), dan perencanaan sumber daya.1
  8. Analisis Biaya (Cost Analysis): Fokus pada perhitungan kuantitas material otomatis dan analisis biaya 5D.1
  9. Pemantauan dan Kontrol Konstruksi (Construction Monitoring and Control): Termasuk pelacakan kemajuan di lokasi dan perbandingan model as-built dan as-planned 4D/5D.1

Penggunaan BIM yang paling dominan, Pemodelan Kondisi Eksisting 3D (), menunjukkan bahwa fokus awal industri adalah pada tahap akuisisi data dan representasi akurat dari lingkungan nyata dan struktur yang ada.1 Keakuratan data awal ini merupakan prasyarat mutlak untuk efektivitas semua Penggunaan BIM berikutnya, seperti perencanaan gerakan tanah dan analisis alinyemen.1

 

Analisis Kematangan Fungsional: Peta Tematik Penggunaan BIM

Analisis kualitatif terhadap Penggunaan BIM dilakukan menggunakan peta tematik, yang mengklasifikasikan praktik berdasarkan dua dimensi: Sentralitas (Centrality), yang mencerminkan relevansi dan pengaruhnya dalam jaringan pengetahuan, dan Derajat Perkembangan (Developmental Score), yang menunjukkan kematangan konseptual dan praktisnya.1 Pembagian menjadi empat kuadran—Motor Themes, Basic Themes, Niche Themes, dan Emerging/Declining Themes—mengungkapkan posisi strategis CiM saat ini dan menunjukkan ke mana sumber daya penelitian dan pengembangan harus diarahkan.

Motor Themes: Standar Industri dan Return on Investment

Kuadran Motor Themes (Relevansi dan Kematangan Tinggi) mencakup fungsi-fungsi yang telah teruji dan menjadi standar praktik industri CiM, seperti Estimasi Kuantitas dan Biaya (), Analisis Clash (), Perencanaan Konstruksi 4D (), dan Analisis Keselamatan Konstruksi ().1

Penggunaan ini mendominasi karena memberikan manfaat langsung yang terukur, terutama dalam mengurangi risiko di fase pra-konstruksi. Analisis clash dan perencanaan 4D secara proaktif mencegah kesalahan desain dan ketidaksesuaian penjadwalan yang mahal.1 Selain itu, Analisis Keselamatan Konstruksi () muncul sebagai Motor Theme karena kesadaran industri yang meningkat terhadap fatalitas dan cedera.6 Penggunaan BIM dalam keselamatan memungkinkan identifikasi bahaya dini dan simulasi virtual untuk menerapkan langkah-langkah pencegahan, sebuah kebutuhan yang mendesak di sektor konstruksi.6 Fokus pada Motor Themes menunjukkan bahwa investasi CiM saat ini diarahkan pada area yang menjanjikan pengembalian finansial dan pengurangan kerugian segera.

Basic Themes: Fondasi yang Kurang Inovatif

Basic Themes memiliki relevansi tinggi, menjadikannya fondasi esensial proyek jalan, namun memiliki skor perkembangan yang rendah, termasuk Pemodelan Kondisi Eksisting 3D (), Desain Geometrik (), dan Analisis Operasi Pergerakan Tanah ().1

Meskipun  dan  adalah pilar absolut bagi setiap proyek jalan, skor perkembangan yang rendah menunjukkan bahwa praktik ini cenderung konservatif dan jarang menjadi fokus penelitian mutakhir. Fenomena ini dapat ditafsirkan sebagai ketergantungan pada perangkat lunak Commercial Off-The-Shelf (COTS) yang sudah mapan, tanpa eksplorasi mendalam terhadap otomatisasi tingkat lanjut atau integrasi data baru di area-area inti ini.1 Oleh karena itu, terdapat peluang besar bagi penelitian di masa depan untuk menyuntikkan inovasi ke dalam proses rekayasa dasar ini.

Emerging dan Declining Themes: Kesenjangan Perencanaan-Eksekusi

Kuadran Emerging or Declining Themes mencakup Pelacakan Kemajuan Konstruksi di Lokasi () dan Pemantauan Perbandingan As-built 4D/5D ().1

Klasifikasi  dan  di kuadran ini menyoroti salah satu tantangan terbesar CiM: ketidakmampuan untuk secara konsisten dan real-time menjembatani perencanaan digital yang sempurna dengan eksekusi lapangan yang dinamis. Meskipun perencanaan 4D () sudah matang (Motor Theme), proses verifikasi dan pelacakan kemajuan konstruksi () masih berada pada tahap awal atau tidak konsisten.1 Kesenjangan antara desain (as-planned) dan konstruksi (as-built) ini harus diatasi melalui adopsi masif teknologi reality capture seperti Laser Scanning () dan Drones (), serta integrasi sensor () untuk memvalidasi kemajuan secara otomatis.1

 

Validasi Konsep CiM: Penggunaan Eksklusif Infrastruktur Jalan

Kebutuhan akan kerangka Civil Information Modeling yang spesifik divalidasi oleh serangkaian Penggunaan BIM yang hanya relevan atau eksklusif untuk proyek jalan, berbeda dari BIM untuk bangunan.1 Penggunaan ini lahir dari perbedaan dalam karakteristik geometrik, tuntutan lingkungan, dan interaksi dengan masyarakat pengguna.5

Penggunaan CiM eksklusif yang diidentifikasi meliputi:

  • Optimasi Alinyemen (): Proses mengoptimalkan alinyemen horizontal dan vertikal berdasarkan faktor-faktor seperti pekerjaan tanah, dampak lingkungan, dan biaya.1
  • Desain Geometrik (): Berfokus pada desain alinyemen, kurva, kemiringan, dan persimpangan lalu lintas, seringkali dengan fungsi peninjauan kode otomatis.1
  • Analisis Lalu Lintas (misalnya, ): Penggunaan ini sangat penting karena jalan secara inheren dipengaruhi oleh penggunaannya.  (Analisis Lalu Lintas dalam Desain) memungkinkan evaluasi desain untuk mengatasi kemacetan kendaraan, pejalan kaki, dan pesepeda, sebuah fungsi yang unik bagi infrastruktur.1
  • Analisis Perkerasan (): Studi ini mencatat kemajuan signifikan dalam , yang didukung oleh Heritage BIM (H-BIM) untuk manajemen dan restorasi jalan, serta mendukung pemilihan desain berkelanjutan dan potensi ekonomi sirkular dalam manajemen material perkerasan.1
  • Analisis Dampak Proses Konstruksi 4D (): Secara eksplisit menilai dampak kebisingan, debu, dan getaran dari aktivitas konstruksi terhadap area sekitar, sebuah kebutuhan kritis untuk proyek linier yang melewati area sensitif.1
  • Analisis Kerentanan (): Terpusat pada ketahanan proyek jalan terhadap bencana alam dan peristiwa tak terduga, yang krusial untuk bentangan infrastruktur yang panjang dan terbuka.1

Keberadaan Penggunaan BIM yang unik ini mengukuhkan bahwa BIM untuk infrastruktur memerlukan kerangka metodologi, perangkat lunak, dan kriteria evaluasi yang berbeda dari sektor bangunan.1

 

Evolusi dan Integrasi Lintas Dimensi (4D/5D)

Analisis Tren Adopsi Historis

Analisis tren kumulatif adopsi Penggunaan BIM (dari 2012 hingga 2022) menunjukkan pola pertumbuhan yang beragam.1 Penggunaan fundamental seperti Pemodelan 3D (), Estimasi Kuantitas (), dan Desain Geometrik () menunjukkan pertumbuhan yang stabil dan konsisten, menegaskan peran mereka sebagai pilar adopsi yang tidak lekang oleh waktu.1

Di sisi lain, terdapat peningkatan yang jelas dan baru-baru ini dalam adopsi Penggunaan yang lebih terspesialisasi, seperti Analisis Perkerasan (), Optimasi Alinyemen (), Analisis Keselamatan Jalan (), dan Estimasi Jadwal ().1 Peningkatan ini menunjukkan pergeseran fokus industri CiM menuju optimalisasi kinerja infrastruktur (melalui  dan ) dan efisiensi waktu/biaya proyek secara keseluruhan. Perhatian yang meningkat terhadap Analisis Keselamatan Konstruksi () dan Analisis Dampak Proses Konstruksi 4D () juga mencerminkan evolusi industri yang semakin terintegrasi dalam mitigasi dampak eksternal konstruksi terhadap lingkungan dan pengguna jalan.1

Interelasi dan Sinergi Fungsional (Jaringan Co-occurrence)

Analisis jaringan co-occurrence menunjukkan bagaimana berbagai Penggunaan BIM saling berhubungan, membentuk sinergi fungsional yang penting bagi manajemen proyek yang terintegrasi.

Pemodelan Kondisi Eksisting 3D () bertindak sebagai pusat informasi utama (Single Source of Truth), dengan koneksi yang kuat ke hampir semua Penggunaan BIM lainnya. Sinergi ini memastikan bahwa desain geometrik, analisis drainase (), dan analisis utilitas bawah tanah () didasarkan pada representasi kondisi lapangan yang akurat.1

Sinergi yang kuat terlihat antara Estimasi Kuantitas dan Biaya () dengan Optimasi Alinyemen () dan Estimasi Jadwal (). Perubahan sekecil apa pun dalam desain geometrik memiliki dampak cascading yang signifikan pada kebutuhan sumber daya, alokasi anggaran, dan jadwal proyek.1 Sinergi 4D (waktu) dan 5D (biaya) ini adalah kunci untuk koordinasi yang efektif, memungkinkan penyesuaian yang cepat dan pengelolaan finansial yang lebih terkontrol sepanjang siklus proyek.1

 

Konvergensi Teknologi 4.0: Eko-sistem Pelengkap CiM

Adopsi CiM tidak dapat dipisahkan dari revolusi Industri 4.0. Tinjauan sistematis mengidentifikasi 26 teknologi pelengkap yang memperkuat metodologi BIM dalam proyek jalan.1

Dominasi Reality Capture dan Geospasial

Lima teknologi pelengkap yang paling sering dilaporkan adalah Programming tools (, 20%), GIS (, 19%), Laser Scanning (, 13%), Drones (, 11%), dan Sensor (, 10%).1

Dominasi Programming tools () dan GIS () menyoroti bahwa CiM sangat bergantung pada otomatisasi tugas dan kemampuan untuk mengelola data geospasial yang luas dan kompleks.1 Karena proyek jalan adalah proyek berbasis ruang yang besar, integrasi GIS () menjadi elemen penting untuk perencanaan dan analisis lingkungan. Teknologi reality capture seperti Laser Scanning () dan Drones () sangat populer karena perannya dalam menyediakan data topografi yang detail, geo-referensi, dan akurat untuk Pemodelan Kondisi Eksisting 3D.

Analisis Evolusi Teknologi Pelengkap (2012–2022)

Tren adopsi teknologi pelengkap menunjukkan bahwa Programming tools () dan GIS () telah mengalami peningkatan yang stabil dan berkelanjutan, mengindikasikan peran fundamentalnya.1

Sementara itu, Cloud Computing (), Photogrammetry (), dan Kecerdasan Buatan (AI) () menunjukkan pertumbuhan yang luar biasa dalam beberapa tahun terakhir.1 Pertumbuhan yang signifikan ini mengindikasikan bahwa industri bergerak menuju model manajemen proyek yang terdesentralisasi (melalui Cloud Computing), intensif data, dan otomatis (melalui AI), yang menjanjikan potensi disruptif untuk optimalisasi dan evolusi proyek jalan di masa depan.

Sinergi Kunci dalam Jaringan Teknologi

Analisis jaringan mengidentifikasi tiga kelompok teknologi yang saling terkait erat dengan CiM:

  1. Reality Capture dan Manufaktur: Laser Scanning () terhubung dengan Drones (), Ground-penetrating radar (), dan 3D Printing ().1 Sinergi ini memungkinkan akuisisi data komprehensif (di atas dan di bawah tanah) dan pemanfaatan data tersebut untuk membuat model fisik skala atau komponen prefabrikasi, memfasilitasi proses desain yang lebih iteratif dan akurat.1
  2. Real-Time Monitoring dan Imersi: Sensor () berfungsi sebagai hub sentral, terhubung ke Internet of Things (IoT) (), Virtual Reality (VR) (), dan Augmented Reality (AR) ().1 Kelompok ini secara langsung bertujuan untuk mengisi kesenjangan pada Emerging BIM Uses () dengan menyediakan data operasional real-time dan platform visualisasi imersif untuk meningkatkan pemahaman proyek dan pengambilan keputusan.1

 

Jalan Menuju Infrastruktur Cerdas: Kesenjangan dan Potensi AI

Kesenjangan Strategis dan Hambatan Adopsi

Meskipun telah terjadi kemajuan, terdapat kesenjangan strategis dalam implementasi CiM yang menghambat realisasi potensi penuhnya:

  • Kesenjangan Siklus Hidup O&M: Implementasi CiM sangat berpusat pada tahap Desain dan Perencanaan. Masih terdapat keterbatasan studi dan praktik standar untuk integrasi BIM/CiM pada tahap Operasi dan Pemeliharaan ().1 Padahal, tahap O&M adalah fase di mana manfaat ROI jangka panjang dan keberlanjutan terbesar dapat diperoleh, terutama dalam manajemen perkerasan dan fasilitas jalan.1
  • Kesenjangan Inovasi Data: Terdapat kesulitan teknis yang terus-menerus dalam transfer data yang hilang (lossless transfer) antara berbagai tahap proyek dan pemangku kepentingan.1 Ini menghambat kemampuan untuk mengimplementasikan temuan real-time ke dalam model CiM untuk tujuan as-built dan pemeliharaan proaktif.
  • Kesenjangan Geografis: Tinjauan tersebut mengidentifikasi kekurangan studi mengenai implementasi BIM di proyek infrastruktur jalan dari negara-negara Afrika dan Amerika Latin, menunjukkan tingkat adopsi yang lebih rendah di wilayah tersebut.1

Katalisator Masa Depan: Kecerdasan Buatan (AI) dan IoT

Integrasi Kecerdasan Buatan (AI) () dengan BIM diprediksi akan menjadi katalisator terbesar untuk memajukan CiM, memungkinkan lompatan kualitatif dari analisis deskriptif menuju manajemen prediktif dan otomatisasi keputusan.1

Saat ini, BIM dapat mensimulasikan skenario (misalnya, ). Namun, AI akan memungkinkan CiM untuk menganalisis simulasi yang sangat kompleks dan secara otomatis merekomendasikan solusi optimal untuk Optimasi Alinyemen (), Desain Geometrik (), atau Rencana Pemeliharaan (), berdasarkan set data historis dan real-time.1 Sinergi antara AI () dan IoT () sangat penting untuk pengelolaan Smart Cities (), di mana data operasional dari sensor harus diintegrasikan dan diproses secara otomatis untuk perencanaan yang responsif dan berkelanjutan.1

Lebih lanjut, Analisis Keselamatan Konstruksi () akan diubah melalui simulasi lingkungan virtual yang realistis. Data BIM (misalnya, dari Revit) dapat diintegrasikan dengan mesin permainan (game engine) seperti Unity untuk pelatihan keselamatan yang imersif. Hal ini memungkinkan simulasi kegagalan perancah atau pemodelan evakuasi darurat, secara signifikan mengurangi risiko pekerja di lokasi dan meningkatkan kesiapan darurat.6

Pengembangan Terkini dan Rekomendasi Lanjut

Untuk mengatasi kesenjangan yang ada, pengembangan masa depan harus difokuskan pada area-area yang disorot. Selain teknologi informasi, penelitian harus meningkatkan fokus pada manufaktur dan modularisasi dalam konstruksi jalan. Implementasi teknik manufaktur canggih, seperti 3D Printing () dan Robotika (), memiliki potensi besar untuk memfasilitasi modularisasi komponen infrastruktur, mempercepat proses konstruksi, dan meningkatkan akurasi, sekaligus mengurangi limbah dan dampak lingkungan.1

 

Kesimpulan: Cetak Biru CiM untuk Dekade Berikutnya

Laporan ini telah memberikan kontribusi teoretis utama dengan mendefinisikan dan mengklasifikasikan 39 Penggunaan BIM spesifik untuk proyek jalan, yang dikelompokkan menjadi sembilan kategori fungsional, serta mengidentifikasi 26 teknologi pelengkap utama. Temuan ini berfungsi sebagai landasan bagi peneliti dan praktisi untuk memahami status adopsi CiM dalam infrastruktur jalan.1

Secara praktis, analisis frekuensi dan peta tematik menunjukkan bahwa industri telah memprioritaskan fungsi-fungsi CiM yang matang (Motor Themes), terutama yang berkaitan dengan mitigasi risiko pra-konstruksi dan penghematan biaya ().1 Namun, terdapat tantangan signifikan dalam Penggunaan BIM yang fundamental (), yang menunjukkan konservatisme teknologi di area rekayasa inti.

Masa depan CiM bergantung pada keberanian industri untuk meninggalkan praktik Basic Themes yang konservatif dan mengalihkan fokus ke Penggunaan BIM yang lebih terspesialisasi () yang secara unik mengatasi tantangan infrastruktur.1 Lompatan transformatif terbesar akan dicapai melalui integrasi mendalam antara CiM dengan Kecerdasan Buatan () dan Internet of Things (). Sinergi ini akan memungkinkan transisi dari BIM 4D/5D statis menuju Infrastruktur 4.0 yang prediktif dan adaptif, yang merupakan prasyarat mutlak untuk mewujudkan konsep smart cities dan pembangunan jalan yang berkelanjutan serta efisien.1 Penelitian di masa depan harus fokus pada studi bersama aplikasi Penggunaan BIM, teknologi 4.0, dan manfaat, hambatan, serta potensi adopsi BIM secara holistik.1

 

Sumber Artikel:

  1. Building Information Modeling Uses and Complementary Technologies in Road Projects: A Systematic Review - OUCI, diakses Oktober 7, 2025, https://ouci.dntb.gov.ua/en/works/4NBE6a84/
  2. Building Information Modeling Uses and Complementary Technologies in Road Projects: A Systematic Review - Pontificia Universidad Javeriana, diakses Oktober 7, 2025, https://perfilesycapacidades.javeriana.edu.co/en/publications/building-information-modeling-uses-and-complementary-technologies
  3. BIM in Road Construction: Reshaping Road Infrastructure - Pinnacle Infotech, diakses Oktober 7, 2025, https://pinnacleinfotech.com/bim-in-road-construction/
  4. Analytical review and evaluation of civil information modelling (CIM) - ResearchGate, diakses Oktober 7, 2025, https://www.researchgate.net/publication/298790249_Analytical_review_and_evaluation_of_civil_information_modelling_CIM
  5. Revolutionizing Construction Safety: Unveiling the Digital Potential ..., diakses Oktober 7, 2025, https://www.mdpi.com/2075-5309/15/5/828
  6. ITcon paper: Integration of BIM data and real-time game engine ..., diakses Oktober 7, 2025, https://www.itcon.org/paper/2024/7