本发明涉及高速铁路无砟轨道结构性能预测方法与控制系统，其包括数据采集模块，用于获取监测对象的病害几何尺寸信息、分布信息，病害类型的数据；病害扩展演化模型，用于预测检出病害随外部环境因素及列车荷载作用下病害在时间维度上的演化信息；无砟轨道结构性能预测模型，通过病害演化模型的输入信息，完成轨道结构各性能指标的变化情况，并获得无砟轨道结构综合性能指标的演化规律；决策维修模型，由建立的优化目标函数，通过优化算法，获得无砟轨道结构维修时机和病害维修组合的范围分布，由决策者选择目标解开展相应的维修作业，并向信息模块反馈，形成病害和结构性能预测、控制闭环运行。