地震预警是高速铁路防震减灾的重要手段，可为高速铁路地震紧急处置提供信息，减轻直接地震灾害及次生灾害。本文面向中国高速铁路地震预警的迫切需要，以日本K-net强震动观测记录为依据，对基于单台P波的震级和震中距快速估算开展研究。主要利用单台强震动观测记录P波到来后初始阶段的包络信息，研究幅值增长率（P波包络初始阶段的斜率）与震中距的线性统计关系，在此基础上，探索P波包络面积与幅值增长率作为参数的多参数回归估算震级方法，主要工作如下：1.介绍了P波幅值增长率估算震中距的B-Δ方法的发展历程和研究现状，基于日本K-net强震动观测记录，建立了幅值增长率与震中距的线性回归关系，并对该方法的震中距估算结果进行了误差分析。2.提出了两个用于震级快速估算的P波特征参数：加速度包络面积S a和速度包络面积S v，分析了这两个特征参数与震级的关联性，以日本K-net强震动观测记录为依据，分别建立了加速度包络面积S a和速度包络面积S v与震级的一元线性回归关系，并与位移幅值Pd估算震级方法做了比较，结果表明速度包络面积S v与位移幅值Pd得到的震级估算结果趋于一致。3.以速度幅值Vm ax、位移幅值Pd、加速度包络面积S a、速度包络面积S v、P波包络参数A值和幅值增长率B值作为回归参数，建立了多种组合形式、多特征参数与震级的线性回归关系，并对不同组合形式的回归关系的方差分析，结果表明，以速度参数（加速度包络面积S a和速度幅值Vm ax）、位移参数（速度包络面积S v和位移幅值Pd）、P波包络参数A值和幅值增长率B值作为回归参数的震级估算方法可以有效的减小震级估算的误差，并改进大震时的震级低估现象。