本发明提供了一种列车运行超速防护混成监控方法，涉及轨道交通列车运行控制技术领域，该方法首先根据列车的机械特性，构建列车的运动学模型，确定影响列车行为的离散变迁参数；基于运行时验证技术实时获取与列车当前的运行信息相对应的控制策略，根据控制策略结合离散变迁参数建立混成模型；根据混成模型计算列车运行前方的EBI限速变化信息，确定非安全区域；计算列车的可达集的过近似；利用可达集的过近似及非安全区域验证列车行为是否安全，根据验证结果确定是否需要发出报警信息。本发明能够对列车运行过程中的列车连续行为进行安全验证，及时发现列车的超速行为，保证列车运行的安全性。