铁路信息化总体规划的一个重要分支便是铁路地震预警系统。地震灾害不是时常发生，但带来的危害却是所有自然灾害中最大的。由于地震灾害的发生具有突发性、无规律可循、难以预测以及巨大的破坏性等特点，当列车运行速度达到200km/h以上时，即使是较小的灾害也可能引发重大事故，严重危害国家财产和旅客生命安全。随着我国铁路第六次全面提速和京沪高速铁路专线的顺利开通，列车运行速度已达到350km/h，列车运行性能得到了较大提高，同时列车与环境间的相互作用也发生了本质区别。速度的提高为人们的出行提供便利，但列车运行危险性也随之增加。发生任何灾害都可能引发重大事故,轻者脱轨、停运等,重者线路桥梁遭到破坏性毁损，以致车毁人亡，列车运行安全必须保证。日本、德国、法国等高速铁路发达国家，均采用先进技术进行地震监测，准备了详细的应急预案，当监测设备检测到地震发生时，及时发出报警，控制列车停车，以求将地震造成的损害降到最低。京沪高速铁路是新中国成立以来，里程最长、投资最大、标准最高的高速铁路，铁路沿线区域跨越了4个主要的地震带,且带内地震活动活跃。在自然灾害中,地震危害最大,为保证列车运行安全,要尽可能使高速列车在地震发生前或发生时降低运行速度或停运。因此，针对京沪高铁，研究一套新型、高效能的地震预警统迫在眉睫。本文从课题研究必要性、国内外相关研究的动态分析、以及研究的思路、实现方法等方面入手。本系统采用高频电磁波，利用无线传输方式，将高铁地震监测点中的探测器、传感器等检测到的地震仪数值、地震加速度计数值、地理位置信息，快速传输到高铁的指挥中心。采用高灵敏度地震加速度计探测器、并结合GIS技术精准定位地震灾害点，系统可在监测到地震信号后，利用科学算法快速得出地震三要素并进行灾害快速评估，根据系统的综合决策，启动应急控制装置，使高速列车在灾害发生时的损失程度降至最小。课题研究工作主要包括以下几个方面：一、京沪高速铁路及沿线区域地震危险性分析；二、京沪高铁地震预警系统的总体设计和详细设计；三、地震预警系统关键算法研究和系统软件设计。课题取得的主要研究成果:一、分析了该课题的研究背景，及目前国内外对该课题或相关领域的研究现状，全面分析京沪高速铁路沿线地震区域地震危险性之后，提出了京沪高速铁路地震预警系统的总体构架及设计方案。二、对系统两大组成模块——客运专线地震预警安全监控系统和铁路地震安全管理系统进行详细设计。三、重点研究了系统中的核心估算算法，并给出了预警系统的软件设计结构。值得注意的是，根据国家《防震减灾法》的规定，地震预报的发布权在政府，国家对地震预报实行统一发布制度，地震短期预报和临震预报，由省、自治区、直辖市人民政府按照国务院规定的程序发布。本系统中地震震级信息的获取是来源于国家强震监测权威部门发布的信息，故文中对地震震级采集问题未作介绍。本文设计的京沪高速铁路地震预警系统，可以根据地震监测设备发出报警对列车进行制动，能及时掌握铁路沿线各监测点的布设信息和故障状态，提高了预警系统的准确性和可靠性。此外，系统总体采用插件式应用组件的体系结构，模块化的设计，便于在实际应用中不断升级以及扩展其他自然灾害的监测预警功能。同时，系统还可多个相关系统进行信息共享，例如指挥和控制系统、紧急救援系统、行车安全控制系统、客运服务系统、综合维修系统等，全国地震监测台网监测到的数据也可被系统使用，大大提高了铁路信息化水平。