为了研究高速公路隧道相邻路段车辆的换道行为，提高隧道路段的行驶效率，安全水平在广东省的三条高速公路隧道相邻路段进行了自然驾驶试验，收集了换道车辆的行驶轨迹和周围行驶环境等数据。基于收集的车辆换道数据，采用生存分析的全参数估计方法，考虑不同驾驶员换道风险感知水平的异质性，构建了随机参数加速失效时间（AFT）模型，分析了行车环境和隧道相邻路段车辆运行状态等潜在因素对车道变更持续时间的影响。结果表明，与固定参数AFT模型相比，随机参数AFT模型具有更好的拟合优度性能。到隧道入口的距离、起始车道前车辆的速度差、换道方向以及到目标车道前车辆的距离将对高速公路隧道相邻路段的换道持续时间产生重大影响。车辆换道位置越靠近隧道入口，车辆越靠近目标车道前方的车辆，换道持续时间越短。与换道车辆速度高于起始车道前的情况相比，当车辆处于非跟驰状态时，换道持续时间增加7%，速度低于起始车道前的车辆时，换道持续时间增加20%。研究结果可为高速公路隧道相邻路段交通安全设施的完善和微观驾驶行为模型的构建提供理论依据和方法指导。