Selon les expertises techniques menées en 2009 par la RATP, la seule solution durable pour répondre aux exigences actuelles et futures de l’exploitation avec des rames de plus grande capacité et de plus grand confort, est le renouvellement total de la voie et du ballast.
Un chantier complexe qui nécessite chaque été d’ici 2021 une interruption totale de trafic sur les sections de la ligne où se déroulent les travaux. Le coût du chantier de renouvellement des voies s’élève à environ 100 millions d’euros, auxquels s’ajoutent les 32 millions d’accompagnement du projet pour un budget total de l’opération estimé à 132 millions d’euros entre 2015 et 2021.

Sous l’égide d'Île-de-France Mobilités, un Schéma directeur pour l’amélioration de l’offre et de la qualité de service du RER A (SDLA) a été élaboré de manière concertée à partir des études réalisées par RFF, SNCF et la RATP, qui ont également été chargés de sa rédaction. Approuvé en 2012, ce schéma prévoit notamment l’arrivée de nouvelles rames à deux niveaux en réponse aux objectifs d’augmentation de la capacité de transport.