自1981年起从事交通工程领域教学科研工作，研究内容涉及交通安全、通行能力、公路网规划与交通规划等方面。

　　出版专著3部，教材12部。2004年以来出版专著《道路交通系统仿真》（交通部资助）、《道路交通事故成因及预防对策》（科学出版社）2部；出版教材《公路网规划》、《道路交通安全》、《道路勘测设计》3部。在《中国公路学报》、《土木工程学报》、《公路交通科技》、《哈尔滨工业大学学报》等学术刊物上发表论文176篇，其中核心期刊以上72篇，EI、ISTP收录30篇。

　　主持并完成国家自然科学基金1项；主持在研教育部、哈尔滨工业大学科研基金3项；参加在研国家自然科学基金1项；负责并完成省部级项目7项（含重点项目3项）；参加并完成省部级项目5项（含重点项目1项）；分项负责交通部行业联合科技攻关项目1项；主持或参加完成其它39项省部及地方性课题的研究工作。科研成果中有4项填补国内空白、5项处于国内领先。

　　科研成果获国家、省部级科技进步奖5项，市级科技进步奖8项；教学工作中获1项黑龙江省优秀教学成果二等奖，1项哈尔滨工业大学研究生教学成果一等奖。近三年10次参加"世界道路大会"、"世界ITS大会"、"IEEE会议"等国际学术会议并在大会上宣读论文。

　　裴玉龙教授作为哈尔滨工业大学交通工程学科带头人，一直从事教学和科研工作，与国内外同行保持着密切的学术研究协作关系。目前兼任黑龙江省道路交通安全协会常务理事、黑龙江省城市道路交通畅通工程专家组组长、中国土木工程学会城市道路与交通工程委员会副主任、黑龙江省公路学会副理事长、中国公路学会理事、中国公路学会公路规划学会常务理事、全国高等学校交通工程专业教学分指导委员会委员、哈尔滨市专家顾问咨询委员会委员等职务。