作为湖北省轨道交通智能设计及装备工程研究中心、湖北省示范型创新工作室常务负责人，刘奥带领团队积极开展基于BIM技术的工程全生命周期成套技术攻关、检修基地智能运维关键技术研究、铁路及城市轨道交通智能监测及维护先进系统及装备研发等工作。作为中国铁路BIM技术研究的先行者之一，牵头中国铁路BIM联盟机车车辆标准制定；是工信部物联网集成创新与融合重点领域应用《高铁动车组数字化基地智能检修和物联网融合关键技术研究和应用》课题负责人之一；是国家重大专项《城市地下基础设施运行综合监测关键技术研究与示范》项目组核心成员。作为4个省部级重大工程项目的总体设计负责人，全国首座采用数字化技术辅助建造的武汉野芷湖车辆检修基地项目总体，刘奥依托武汉、苏州、南京等地检修基地项目群，在国内首次研发并构建车辆检修基地BIM设计解决方案、智能运维关键检修工艺、虚拟现实成套技术以及全生命周期BIM软件平台，创造多项行业第一，研究成果获得由两位院士担纲的专家组高度评价，并获湖北省科技进步一等奖。 刘奥同志共获省部级科技进步、优秀软件及设计奖励7项，中国铁建科学技术奖励3项，其他奖励10余项，发明专利3项（另以第1完成人受理10余项），实用新型专利8项，软著10项。