为探究高速公路隧道群路段驾驶舒适度的变化规律，开展实车试验采集了隧道群路段的长度范围，各区域亮度值和驾驶人的实时心率。分析了不同纵向间距、环境亮度差与心率增长率的关系，并基于隧道群纵向间距对下游隧道路段心率增长率的影响机理，提出了隧道群心理效应的概念。利用心率增长率表征驾驶舒适度，构建了环境亮度差与纵向间距耦合作用下的驾驶舒适度模型，探究了隧道群心理效应的产生机理。研究发现，随纵向间距段的增加，驾驶人心率增长率呈现先增长再下降的趋势，且较长的纵向间距会加剧下游隧道的驾驶负荷、降低舒适度；驾驶人心率增长率随着环境亮度差的增大而增加。隧道群的纵向间距与亮度差的耦合作用显著影响驾驶舒适度，环境亮度差越大，对应的发生隧道群心理效应的纵向间距范围越大。