дизель-поезд, -а, мн. -поезда, -ов
ДИЗЕЛЬ-ПОЕЗД, дизель-поезда, мн. дизель-поезда, дизель-поездам \\ ди[з’]ель-поезд; в форме дизель-поезде – дизель-пое[з’]де.
Ответы справочной службы
Второй вариант лучше, поскольку он устраняет названную Вами неоднозначность фразы.