Alors que le TGV Sud Est se révèle être un succès technique et commercial, la saturation de la ligne Paris - Lyon est envisagée dès la fin des années 81. Plutôt que d'utiliser des rames plus longues comme les TGV Atlantique, ce qui aurait nécessité de reconstruire des installations neuves, il est décidé d'étudier une solution à deux niveaux.
Pour cela, il est décidé de former une rame prototype afin de tester trois remorques à deux niveaux. Elle se composait de :
Les motrices ont d'abord été de type Atlantique, avec une provenant de la rame 370 + la motrice de réserve 24211. Ensuite, elles ont été remplacées par les deux motrices de la rame 330, équipées d'un nouveau système de freinage. Enfin, les motrices de la rame Réseau 502 ont été utilisées pour des essais jusqu'à 350 km/h en 1994 ; cette même année, une maquette en bois permit de dévoiler les formes définitives des motrices Duplex, techniquement identiques aux Réseau mais à pupitre central.
La rame fut dissociée en 1995, les remorques à deux niveaux, inutilisées, semblent être toujours garées à l'usine Alstom de La Rochelle.