随着国内高速铁路建设的迅速发展，在高速铁路上要求移动办公、娱乐的客户需求与日俱增，而现有的蜂窝移动通信以及针对铁路的移动通信铁路全球系统（GSM-R）均不能很好地满足客户对宽带无线通信的服务质量（QoS）需求。高铁在实际的行驶过程中，会经历各种复杂的场景，U型槽是常见的场景，然而目前尚未有充分针对高速移动下U型槽的时变信道建模的研究。针对此问题，提出一种高速移动下U型槽的时变信道建模方法。首先，采用几何随机分布理论，针对高铁典型场景U型槽建立几何分布模型，分析散射体簇的变化规律，推导视距（LOS）分布、时变角度扩展、时变多普勒扩展等参数的表达式，并给出了信道冲击响应的闭式解。其次，分析了信道的时变空时域互相关函数、时变自相关函数以及时变空域多普勒功率谱密度的表达式。最后，对所提模型进行了统计性能的仿真，验证了该模型具有时变性以及较高的相关性，体现了高铁信道的非平稳性，满足高速无线信道的特性。