地震预警是一种有效的高铁防震减灾手段,对于高速铁路的安全运行及减轻地震灾害具有重要作用。震级的快速精确估算是地震预警研究和应用的一项基础工作。目前基于P波的震级估算方法存在结果离散性过高、小震高估、大震低估等现象,成为切实发挥高铁预警功能需要解决的基础性课题。本文主要采用日本k-net台网强震观测数据,利用P波到时后几秒内的地震信息,研究各特征参数与震级的统计关系,完成的主要工作如下:1.介绍了基于单台P波估算震级的研究现状,利用τ_c、τ_p^max及P_d单特征参数对震级进行线性回归及加权拟合。结果表明当P_d法中同时考虑震中距及震源深度对震级的影响时,计算结果精度较高,加权处理后大震低估现象有所改善。2.计算了P波到时后1s至10s内的震级,结果表明P_d法计算精度随时间增加明显提高,计算精度相对其它两种方法更好。3.利用P_v、P_d、τ_c、τ_p^max、R多参数组合的形式估算震级,分别计算了两个及三个特征参数的组合形式,计算结果表明本文中采用的多参数回归结果均比相应的单参数计算结果离散性小,其中P_d、τ_c、R组合时,计算效果最好。4.通过高铁安全运行地面峰值加速度计算P_d阈值,利用特征参数P_d对震级进行分段,初步选定几个预警地震震级临界点,最后根据误差分布情况确定临界点震级为6级。