本发明公开了一种基于单检波器的高铁运行加速度估计方法及系统，获得高铁震源地震信号；对所得的信号做短时傅里叶变换，得到其时频谱；计算信号的时频谱频率自相关函数；在频率自相关函数中寻找第二峰值频率位置；利用三点局部二次拟合估计出第二谱峰的精准位置；利用第二峰值精准频率位置及高铁列车单个车厢长度估计每一时刻高铁列车运行速度；将所有时刻的速度进行线性拟合，估计出的斜率即为高铁列车运行加速度。本发明具有可靠性高、实时性强的特点，同时为估计高铁列车运行加速度提供了一个独立于车载/隔离区内设备的方法。