近年来,我国高速铁路发展迅猛,其营运里程已超过4万公里。同时我国地震活动灾害频发、强度大、震源浅、分布广,严重威胁着铁路的运输安全。地震发生时,强烈的地震动会导致高速行驶的列车即刻倾覆、脱轨,直接威胁到旅客的生命财产安全,造成重大的行车安全事故。因此铁路系统内需要建立地震预警机制,使列车在受地震侵害前,采取紧急措施,将损失降至最低,从而使铁路安全运输得到有效保障。而如何简单高效的实现地震预警,简化预警信息的生成、传输及发布机制,直接关系到地震预警的有效性和时效性。预警提前时间裕量越大,则针对相应地震事件的预警效果越好,造成的损失也越小。本文通过对国内外目前已有的高速铁路地震预警系统进行对比分析,着重借鉴国外先进高速铁路地震预警阈值、处置方式和国内现行高速铁路地震预警系统的层级结构、信息传输、处理、发布机制以及预警阈值等级划分、处置方式等,同时也针对国内现行地震预警系统存在的成本较高、线路中心依赖等情况,面向智能高铁发展的要求和方向,设计了一种基于自主决策的高速铁路地震预警方案,主要从以下几个方面展开研究:（1）基于国内外优秀高速铁路地震预警案例,结合智能高铁及北斗导航系统、5G等新兴技术的发展趋势,对基于自主决策的高速铁路地震预警系统进行设计。（2）面向全路高铁及普速线路构建一种地震预警时空范围更广阔的预警方案,并对基于自主决策的高速铁路地震预警系统的地震预警平台及其紧急处置信息生成算法、车载地震装置及其自主决策策略进行研究。（3）面向预警线路全线列车,针对地震I级警报情况下的线路区段限速问题,构建震后限速行车模型,并通过改进的多目标粒子群优化算法进行求解,构建地震I级警报限速情况下的震后行车策略,完善系统震后处置功能,为铁路相关调度业务提供震后限速行车指导。本文设计的基于自主决策的高速铁路地震预警系统,在保留原高速铁路地震预警系统功能的基础上,增加了高铁列车地震紧急处置的自主判别能力,提高了预警系统的处置精度,同时使紧急处置更加具体多样;建立了全国统一的地震预警平台,实现降本增效,为后续线路的地震预警建设提供便利。此外,系统与多个相关系统实现资源共享,构建震后一体化处置策略,实现高铁列车广时空范围、覆盖更为全面的地震防护。