主要从事时空人工智能与数据科学、城市计算、联邦学习等领域研究。近年来承担国家重点研发计划课题、国家自然科学基金面上项目、北京市自然科学基金等课题。率先将深度学习引入时空数据，提出“时空深度学习（Deep Learning for Spatio-Temporal Data）”，发表高质量论文50余篇、出版专著1部，其中以主作者身份在AI Journal、IEEE TKDE、KDD、AAAI、IJCAI、WWW、UbiComp、软件学报等顶级国内外顶级会议和刊物上发表相关论文30余篇，论文引用超过4000余次，H-Index：31，代表作时空残差网络ST-ResNet(AAAI2017)被引超过900次，2篇时空深度学习领域论文（AAAI2017、KDD2019）入选历年最具影响力论文列表。 担任人工智能领域国际权威期刊ACM Transactions on Intelligent Systems and Technology （ACM TIST）的编委，及Nature Machine Intelligence、IEEE TKDE、IEEE T-ITS等国际知名期刊审稿人，及KDD、IJCAI、AAAI等CCF-A类会议在内的国内外会议程序委员。他是CCF高级会员、CCF-AI专委会执行委员，IEEE、ACM、CAAI会员。