En este artículo, se realizó un estudio de optimización numérica del tratamiento de carcasa de un solo canal en un compresor axial de alta velocidad. Uno de los objetivos es encontrar la estructura óptima de un solo canal que pueda mejorar la estabilidad del compresor con una pérdida mínima de eficiencia. Otro objetivo es explorar parámetros adecuados para evaluar rápidamente el margen de parada del compresor. Se ha construido una plataforma de optimización de diseño en este artículo, que utiliza NSGA-II y un modelo de red neuronal de Función de Base Radial (RBF) para llevar a cabo la optimización. El margen de parada del compresor con un solo canal se determinó con precisión al calcular toda su línea de rendimiento general. Se obtiene un frente de Pareto a través de la optimización, y se puede seleccionar el diseño óptimo del frente de Pareto. Al considerar tanto el margen de parada como la pérdida de eficiencia, se encontró que uno de los diseños óptimos logró una mejora del 7.49% en el margen de parada con una mejora del 0.24% en la eficiencia máxima. Basado en la base de datos, se analiza el efecto de los parámetros de diseño de un solo canal en la estabilidad y el rendimiento del compresor. Se compararon una serie de parámetros de evaluación del margen de parada con su grado de correlación con el margen de parada real calculado por toda la línea de rendimiento general. Como resultado, el bloqueo en la punta y la relación de momento pueden utilizarse como parámetros eficientes para evaluar rápidamente el margen de parada del compresor sin necesidad de calcular toda la curva de rendimiento del compresor.