近年来我国高速公路发展迅速，为国民经济建设起到了巨大的推动作用。随着中东部地区高速公路路网的日益完善，高速公路集中建设的高潮期也随着转移到经济发展相对落后的西部地区。而西部地区尤其是西南地区山梁纵横，河流密布，地形条件对高速公路的建设影响很大。高速公路互通式立交是连接两条高速公路或高速公路与其他等级公路的多层空间结构，为高速公路上行驶的车辆提供转向服务。互通式立交是高速公路的重要组成部分。山区高速公路互通式立交在设计时经常遇到隧道出洞口与互通式立交之间净距过小的情况，为了保证车辆行驶安全，道路设计者通常会采取使用变异立交形式或改变互通式立交设置位置的方法来提高隧道出洞口与互通式立交之间的净距。这些方案在实施过程中，受地形条件限制很大，会产生的较大的工程量或增大施工难度，对工程实施、投资费用和环境效益等都产生不利的影响。本文提出隧道内拓宽一条变速车道，使驶离高速公路主线进入立交出口的车辆在隧道内变换车道至变速车道，隧道出洞口外直接接互通式立交的减速车道，以减少隧道出洞口与互通式立交之间的净距。本文通过对隧道内驾驶员驾驶行为和隧道内行驶环境分析，提出隧道内交通标志的设置方式及位置；利用车辆换道模型的计算分析，确定隧道内拓宽变速车道的设置长度；并利用对其他互通式立交方案的比较，找出其工程适用性；为山区高速公路在隧道出洞口与互通式立交间距过小的情况下，隧道内设置拓宽变速车道的方案提出设计理论与方法，供高速公路设计人员参考和借鉴。