Synchronisation von Zeitreihen
Mit der Methode Zeitpunkte synchronisieren kann eine beliebige Anzahl von Zeitreihen mit unterschiedlichen Zeitachsen auf ein gemeinsames Zeitraster gebracht werden.
Öffnen Sie die zu synchronisierenden Zeitreihen im ETA.
Wählen Sie über die Menüleiste oder das Kontextmenü der Zeitreihe im Projektexplorer Methoden -> Zeitachse ändern -> Zeitpunkte synchronisieren (siehe folgenden Slider).
Es öffnet sich das Dialogfenster Zeitpunkte synchronisieren (siehe folgende Abbildung).
Darin ist zwischen den folgenden Optionen zu wählen:
Referenzzeitreihe zum Synchronisieren wählen
Wird eine Referenzzeitreihe zum Synchronisieren gewählt, wird deren Zeitachse die Grundlage für die Synchronisation. Es kann immer nur genau eine Zeitreihe als Referenz ausgewählt werden. In der Drop-down-Liste wählen Sie aus den im ETA geöffneten Zeitreihen diejenige, welche die gewünschten Zeitpunkte enthält, als Referenzzeitreihe.
Danach wählen Sie unter Auswahl zu synchronisierender Zeitreihen die zu synchronisierenden Zeitreihen, wobei eine Mehrfachauswahl möglich ist (siehe folgende Abbildung).
Für den Fall, dass zusätzliche Zeitpunkte in der synchronisierten Zeitreihe berechnet werden müssen, ist das für die Berechnung zu verwendende Verfahren zu bestimmen. Je nach dem gewählten Verfahren erhält die Ergebniszeitreihe entsprechende Datenpunkte an den zusätzlichen, von der Referenzzeitreihe vorgegebenen, Zeitpunkten. Als Ergebnis haben die Referenzzeitreihe und die synchronisierte Zeitreihe die gleiche Anzahl an Datenpunkten. Die Datenpunkte befinden sich an genau den gleichen Zeitpunkten (Uhrzeiten).
Zuletzt ist festzulegen, ob die bestehende Zeitreihe mit der synchronisierten Zeitreihe überschrieben wird oder ob eine neue Zeitreihe erstellt werden soll.
Zeitreihen zusammenfügen
Wird die Methode Zeitreihen zusammenfügen gewählt, wird die Drop-down-Liste zur Auswahl der Referenzzeitreihe deaktiviert. Unter Auswahl zu synchronisierender Zeitreihen können Sie eine oder mehrere Zeitreihen auswählen, die synchronisiert werden sollen.
In den nächsten Schritten wird genauso wie bei der Verwendung einer Referenzzeitreihe das Verfahren zur Synchronisation gewählt und festgelegt, ob die bestehenden Zeitreihen mit den synchronisierten Zeitreihen überschrieben oder ob neue Zeitreihen erstellt werden sollen.
Je nach gewähltem Verfahren erhalten die Ergebniszeitreihen entsprechende Datenpunkte an den zusätzlichen Zeitpunkten. Die Zeitpunkte aller zur Synchronisation ausgewählter Zeitreihen werden hierbei berücksichtigt. Im Ergebnis erhält man somit zu jeder Eingabezeitreihe eine zugehörige synchronisierte Ausgabezeitreihe.
Synchronisationsverfahren
Zur Auswahl stehen Integralerhaltend, Lineare Interpolation, Spline Interpolation, Gleitender Mittelwert und Standardwert.
Integralerhaltend
Dieses Verfahren berechnet die neuen Werte so, dass im synchronisierten Zeitraum die Integrale der Ausgangszeitreihe und der zu synchronisierenden Zeitreihe übereinstimmen. Die folgende Abbildung verdeutlicht die integralerhaltende Synchronisation schematisch.
Die integralerhaltende Methode ist z. B. für Wärme- oder Stromleistungszeitreihen (Prozessgrößen) vorzuziehen, weil damit die integrale Energiemenge erhalten bleibt.
Lineare Interpolation
Bei der Synchronisation mithilfe linearer Interpolation werden Daten an fehlenden Zeitpunkten auf einer Verbindungsstrecke zwischen dem vorhandenen vorhergehenden und dem nachfolgenden Wert eingefügt. Die folgende Abbildung verdeutlicht die Synchronisation mittels linearer Interpolation schematisch.
Die Lineare Interpolation eignet sich z. B. für Temperaturzeitreihen (Zustandsgrößen), da bei ihnen ein Zusammenhang zwischen den vorangegangenen und zukünftigen Zeitpunkten besteht.
Spline Interpolation
Bei der Synchronisation mithilfe der kubischen Spline-Interpolation werden Daten entlang einer Verbindungskurve zwischen dem vorhergehenden und dem nachfolgenden vorhandenen Wert an fehlenden Zeitpunkten eingefügt. Die folgende Abbildung verdeutlicht die Synchronisation mittels kubischer Spline-Interpolation schematisch.
Gleitender Mittelwert
Die vierte Methode berechnet für jeden fehlenden Zeitpunkt einer Zeitreihe den Mittelwert aus beliebig vielen vorhergehenden und nachfolgenden Werten der Originalzeitreihe. Die folgende Abbildung verdeutlicht anhand des Beispiels nvor = nnach = 2 die Synchronisation mit Mittelwerten schematisch.
Standardwert
Für die neuen Zeitpunkte kann ein bestimmter Standardwert als Ersatzwert eingetragen werden. Wird das Eingabefeld leer gelassen, so werden leere Datenpunkte (NaNs) eingefügt. Die folgende Abbildung verdeutlicht die Synchronisation mit vorgegebenen Werten schematisch.
